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北京东土科技股份有限公司

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二零一二年二月

目录

一、业务需求描述 (3)

1.1风电场监控系统概述 (3)

1.1.1风电机组监控系统 (3)

1.1.2变电站监控系统 (3)

1.1.3视频/安防系统 (4)

1.2风电场监控系统对通信网络的要求 (4)

1.2.1可靠性 (4)

1.2.2实时性 (5)

1.2.3环境适应能力 (5)

二、网络设备的选型原则及设计思想 (5)

三、风电网络解决方案介绍 (6)

3.1方案一 (6)

3.1.1方案详细介绍 (6)

3.1.2 DT-Ring工作原理： (7)

3.1.3方案优势说明 (10)

3.1.3.1 高安全性 (10)

3.1.3.2 高效率 (10)

3.1.3.3 高可靠 (10)

3.1.3.4 易维护管理 (10)

3.2方案二 (11)

一、业务需求描述

1.1 风电场监控系统概述

风电场监控系统主要对风电场内的风力发电机组及场内变电站的设备运行情况及生产运行数据进行实时采集和监控，使监控中心能够及时准确地了解风电场的生产运行状况。

风电场监控系统主要包括三部分内容：

风力发电机组监控系统

风机机头控制系统

场内变电站监控系统

风电场视频/安防系统

1.1.1风电机组监控系统

风电机组监控系统用于控制机组运行、故障处理及机组的起、停等操作，监视机组运行情况，集中接收各风力发电机组的运行数据。主要功能如下所示： 实时多任务面向网络技术的人机联系及画面显示。

远方操作

报表功能

测点历史数据

报警功能

统计查询功能

档案管理和数据分析

操作票生成

1.1.2变电站监控系统

变电站监控系统综合所有功能，应用自动控制技术、计算机数字化技术和数字化信息传输技术，将风电场变电站相互有关联的各部分总成为一个有机的整体，用以完成从升压站安全监测、远方监视调度控制到单个点和多个点的操作处理。其功能为：

数据采集

数据传输

控制与调节

人机联系

事件记录处理

事故追忆处理

报警处理

报表功能

1.1.3视频/安防系统

随着计算机技术和数据通讯技术的飞速发展，图像监控也由模拟视频监控发展到数字图像监控。远程数字图像监控至关重要的环节是图像远程传输，数字视频压缩编码技术的日益成熟使基于低成本的图像远程传输实际可行，因此远程图像监控具有非常广泛的应用前途。随着工业自动化程度的不断提高，将逐步向无人/少人值守的方向发展，为了直观、具体地了解无人值守现场实时的情况，采用远程图像监控系统将具有非常现实的意义。远程图像监控一般不仅仅给生产管理部门提供生动的实时图像，还具有远程控制、报警记录等多种功能，可以与传统的监控设备结合应用，提高整体的功能。其主要功能为：

通过图像监控、安防系统，保护变电站设备及风机设备的安全。

通过图像监控结合远程和本地人员操作经验的优势，避免误操作。

通过图像监控、灯光联动、环境监测监视现场设备的运行状况，起到预警和保护作用。

配合其他系统（如变电站综合自动化系统等）的工作。

1.2风电场监控系统对通信网络的要求

通信网络的根本任务是解决风电场监控系统的实时信息交换，而网络是不可或缺的功能载体，那么构建一个可靠、实时、高效的网络体系是通信系的关键之一。

通信网络的性能要求主要体现在以下几个方面：

1.2.1可靠性

由于电力生产的连续性和重要性，通信网络的可靠性是第一位的，应避免一

个装置损坏导致通信中断。特别是数字、图像信息的多媒体技术的应用，我们会更加依赖通信网络，因此，一个可靠的通信网络是首要条件。

1.2.2实时性

因测控数据、保护信号、遥控命令等都要求实时传送，虽然正常工作时，通信网络内数据流不大，但出现故障时要传送大量的数据，要求信息能在通信网络上快速传送。

1.2.3环境适应能力

风电场应用环境恶劣，长年风沙严重，昼夜、冬夏温差大，要求交换机工作温度范围较宽，拥有较高的防护等级。在风场中存在非常强的电磁干扰，要求设备拥有极强的抗电磁干扰能力。

二、网络设备的选型原则及设计思想

结合业务的实际需求，网络的设计具体思想为各种业务负载能达到均衡传输、网络设计安全可靠的原则。网络设计及设备选型原则如下：

硬件可靠性原则，根据该项原则，系统的电磁兼容性、系统的温度湿度特性符合IEC61850-3规范的相关要求。

系统的可扩展性原则，充分考虑未来的升级和换代的可能性，按照符合IEC61850协议对交换机的基本要求进行设计和选型。

抑制广播风暴源数据的原则，网络中有多种数据类型可能导致广播风暴，如未知的单播数据、未知的组播数据、广播数据等，系统的

广播拟制功能应根据这些数据类型分别进行抑制，达到网络性能的

可靠性。

广播域最小的原则，提高网络传输的可靠性和安全性。一个子系统由于某种原因出现广播风暴，不会影响到其他子系统的通信。

网络数据实时性原则：网络设备具有全线速转发的能力，能保障系统的数据在小于10ms或甚至4ms的时间内完成数据传输和系统操

作。

网络平台冗余或系统快速恢复的原则：网络平台应具有链路冗余的功能，当网络无意中相成环型网络，能快速的把网络分解成逻辑的