摘要
隨著風力發電場的大量建設，風場變電站SCADA監控系統、風場視頻安防系統、風力發電機組遠程監控系統也大量應用，監控系統的建設對于風機的安全監控、提高風能利用率、提高風機工作效率、風電場的安全監控都十分重要。但這些系統應用環境惡劣，需要管理型寬溫工業以太網交換機進行網絡支持。
關鍵詞
歐邁特工業以太網交換機OMATE6100、OMATE6300；OE-Ring快速環網冗余技術
一. 系統需求
風力發電場對網絡設備的需求：
1、風電應用環境惡劣，晝夜溫差大，風沙嚴重，要求工作溫度：-40～75℃ 存儲溫度：-45～85℃ ，存儲濕度：0%～95%，無凝結。
2、電磁環境惡劣，需要工業交換機具有較強的抗電磁干擾能力、長時間的平均無故障時間。
3、為了保障通信的可靠性，要求建立冗余的環網，具有快速自愈功能。通信網絡出故障時，能夠自動平滑的切換到冗余備份線路。
4、為了保證遠程監控的數據的安全性，交換機需要有全面的網絡安全設置。
二. 網絡設計方案
風電機組監控系統具有對風電機組自動啟動、停機、平穩并網、雙速切換、自動對風、數據檢測和處理、故障記錄及自動保護等就地控制功能，同時具有在中央監控室對分散運行在風電場上的各風電機組運行狀態的實時顯示、運行數據的統計處理、運行故障記錄報警、風速－功率特性曲線的測量、開機、停機、左右偏航、修改風電機組運行參數等遠程監控功能。由三部分組成：就地控制部分、中央集控部分、通信部分。根據不同風機的應用網絡通信分為兩部分：風機內部控制通信部分、風機與風機間或風機與控制中心的網絡通信部分。
根據風電行業即有其普遍性也有其特殊性，我們在組網方案中主要考慮以下幾個方面：
1、系統設計充分考慮多個業務子系統的系統特點，技術上遵循先進性、實用性與成熟可靠性并重的原則，形成一整套功能齊全的組網解決方案。
2、能夠滿足風電場苛刻的物理環境，溫度、防塵、電磁兼容性等要求
3、因網絡規模龐大，組網方案采用清晰的多層結構，從最根本的網絡結構設計上簡化網絡的維護及管理，實現故障點的快速分離及明確，確保系統的穩定運行。
4、組網方案自身必須具備一定的故障排除及快速自愈功能，能夠針對設備故障、鏈路故障進行自我診斷及快速排除，并實時報警。
5、對網絡進行人工維護、擴容、或故障修復時應該做到影響最小化，做到維護及擴容對系統運行無影響；故障修復只對相關網絡設備的連接終端有一定的影響。
6、網絡設備選擇采用具備高實時性和穩定性的工業級設備
7、組網方案必須具備兼容性，能夠無縫連接不同廠商的網絡設備，具備高性價比。
8、考慮到工業現場對實時性要求，采用的是環網設計理念，避免單條鏈路故障對網絡的影響。

本方案基于歐邁特工業以太網交換機性價比及網絡可靠性的綜合考慮，針對兩個部分的網絡通信（可選多模或單模光纜）建議如下：
1、風機內部控制通信部分
主要是指風機機艙與塔基之間設備的通信，負責監控以下數據：1、電力參數包括電網三相電壓、發電機輸出的三相電流、電網頻率、發電機功率因數等； 2、風力參數：風速、風向；3、風力發電機組狀態參數：發電機轉速和風輪轉速、溫度（發電機、控制器、軸承、增速器油溫等）、電纜扭轉、機械剎車狀況、機艙振動、油位；4、反饋信號：回收葉間擾流器、松開機械剎車、松開偏航制動器、發電機脫網及脫網后轉速降落信號等。

目前風機內部控制通信是通過風機機艙與塔基之間的二對光纖收發器來實現的，會帶來安裝和維護的不便。為此北京歐邁特公司特別推出一款OMATE6100工業以太網交換機，只需一對設備很好解決了此類問題。該設備多個業務電口支持VLAN劃分，可以有效隔離廣播域，為風機內部控制通信提供安全可靠的業務隔離傳輸；同時電源輸入冗余、基于端口聚合的二對光口互為冗余，從而進一步提高了風機內部通信的可靠性！