风电场的高效联网运行需要考虑这些因素

风电领域的又一重大工程投入运行，直接引爆了整个资本市场。随着大湾区首个大容量海上风电场项目——300MW珠海金湾海上风电场全容量并网发电，每年可提供清洁电能近8亿千瓦时，与同等规模燃煤电厂相比，每年可节省标煤消耗约23万吨、减少二氧化碳排放约46万吨。

这一项目只是中国碳达峰、碳中和战略目标中的一个侧影。红狮小编根据相关数据得知，风电建设仍需3倍速增加才能实现净零排放目标。在全球实现“碳达峰、碳中和”目标的共识下，风电作为新能源主力军之一，已经迎来了真正的“东风”。

风电场联网，一个工业直男的问题

风电场的运行，网络基础设施的架构是重中之重。然而，与大多数工业环境一样，风电场的运行环境通常不适合传统的网络设备。更具有挑战的是，建设在偏远无人地区的风电场还面临着更加恶劣的室外环境，譬如温度波动、湿度、震动、灰尘以及来自发电设备和高压输电线路的电磁干扰等等。显然，那些被设计用于室内数据中心和标准商业级的网络设备无法胜任。

红狮控制提供的工业级联网解决方案，就是针对风电恶劣恶劣环境而设计的。

除了应对室外场所特有的恶劣条件，工业交换机还需要提供高度确定的性能，这意味着数据需要尽快地从源头到达目的地，这样就能够主动防止失败，同时较大限度地延长正常运行时间。内置的冗余有助于消除意想不到的故障点，以免其对性能产生负面影响和增加维修费用，旨在保护基础设施投资的工业级网络可以支持多种拓扑结构和规模，以适应需求增加所带来的设备增长。并且，它们还容易部署和管理。

基于冗余以太网架构的风电网络拓扑结构

顶级联网设计，风中的承诺

在对风电场进行联网的时候，应考虑以下6个方面的设计方案要素，以优化风电场的部署和运行。

电源冗余性

与商用交换机不同，工业以太网交换机使用两条冗余且独立的供电连接，可以保护系统不受单点故障的影响。因此，理想的风电场的网络配置应该将电路板级别的稳健设计与冗余式供电结合起来，以防止设备出现故障和造成停机时间，同时保护设备免遭雷电和浪涌电压的冲击。

可扩展性

随着需求的增加，扩展能力对于风电场的有效和富有成效的运行是必不可少的 。通过环网配置，每个环上可支持多达250个交换机，其MTBF可达超过1,000,000小时，并可以轻松地扩展以满足不断变化的需求。

支持多种光纤

由于电力是由涡轮机产生，并通过塔内的电缆传输，因而塔内有等于大的电磁干扰。而光纤电缆不受电磁干扰的影响。重要的是，风电场应用的工业以太网交换机有三个或更多的光纤端口。每台交换机上的多个光纤端口可提供两个与冗余环网的连接，另外至少还有一个额外的光纤端口。这样可以将光纤电缆铺设到涡轮机顶部，以确保较大的抗电磁干扰能力和网络正常运行时间。

温度等级

功耗与温度等级直接相关，这反过来又可能影响可靠性。根据地点和一年当中季节的不同，风力涡轮机组面临的温度波动可以从较热到冰冷。工业交换机需要采用-40~75°C的宽温设计。

易于使用

风电场运营商应选只需较少配置工作的开箱即用式工业交换机。这类交换机具备即插即用的能力，可以自动检测网络的变化，可以做到端口速率自动协商，MDI/MDIX自动交叉，TD/RD极性自动转换。

先进管理工具

通过提供方便的配置和管理以及对关键网络数据的实时访问，先进的管理工具如组播和VLAN支持、重叠式VLAN、QoS、自动IGMP Snooping和DHCP有助于改进风电场的运行效率。

红狮公司的工业以太网联网解决方案，正是满足上述关键联网设计要点的一流方案，为中国风电场的运行提供可靠而高效的网络基础，红狮控制从而助力中国的碳达峰战略目标的实现。

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