不久前，風(fēng)電領(lǐng)域的又一重大工程投入運行，直接引爆了整個資本市場。隨著大灣區(qū)首個大容量海上風(fēng)電場項目——300MW珠海金灣海上風(fēng)電場全容量并網(wǎng)發(fā)電，每年可提供清潔電能近8億千瓦時，與同等規(guī)模燃煤電廠相比，每年可節(jié)省標(biāo)煤消耗約23萬噸、減少二氧化碳排放約46萬噸。
這一項目只是中國碳達峰、碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)中的一個側(cè)影。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，風(fēng)電建設(shè)仍需3倍速增加才能實現(xiàn)凈零排放目標(biāo)。在全球?qū)崿F(xiàn)“碳達峰、碳中和”目標(biāo)的共識下，風(fēng)電作為新能源主力軍之一，已經(jīng)迎來了真正的“東風(fēng)”。
風(fēng)電場聯(lián)網(wǎng)，一個工業(yè)直男的問題
風(fēng)電場的運行，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的架構(gòu)是重中之重。然而，與大多數(shù)工業(yè)環(huán)境一樣，風(fēng)電場的運行環(huán)境通常不適合傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。更具有挑戰(zhàn)的是，建設(shè)在偏遠無人地區(qū)的風(fēng)電場還面臨著更加惡劣的室外環(huán)境，譬如溫度波動、濕度、震動、灰塵以及來自發(fā)電設(shè)備和高壓輸電線路的電磁干擾等等。顯然，那些被設(shè)計用于室內(nèi)數(shù)據(jù)中心和標(biāo)準(zhǔn)商業(yè)級的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備無法勝任。
紅獅控制提供的工業(yè)級聯(lián)網(wǎng)解決方案，就是針對風(fēng)電極端惡劣環(huán)境而設(shè)計的。
除了應(yīng)對室外場所特有的惡劣條件，工業(yè)交換機還需要提供高度確定的性能，這意味著數(shù)據(jù)需要盡快地從源頭到達目的地，這樣就能夠主動防止失敗，同時最大限度地延長正常運行時間。內(nèi)置的冗余有助于消除意想不到的故障點，以免其對性能產(chǎn)生負面影響和增加維修費用，旨在保護基礎(chǔ)設(shè)施投資的工業(yè)級網(wǎng)絡(luò)可以支持多種拓撲結(jié)構(gòu)和規(guī)模，以適應(yīng)需求增加所帶來的設(shè)備增長。并且，它們還很容易部署和管理。
基于冗余以太網(wǎng)架構(gòu)的風(fēng)電網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)
頂級聯(lián)網(wǎng)設(shè)計，風(fēng)中的承諾
在對風(fēng)電場進行聯(lián)網(wǎng)的時候，應(yīng)考慮以下6個方面的設(shè)計方案要素，以優(yōu)化風(fēng)電場的部署和運行。
電源冗余性
與商用交換機不同，工業(yè)以太網(wǎng)交換機使用兩條冗余且獨立的供電連接，可以保護系統(tǒng)不受單點故障的影響。因此，理想的風(fēng)電場的網(wǎng)絡(luò)配置應(yīng)該將電路板級別的穩(wěn)健設(shè)計與冗余式供電結(jié)合起來，以防止設(shè)備出現(xiàn)故障和造成停機時間，同時保護設(shè)備免遭雷電和浪涌電壓的沖擊。
可擴展性
隨著需求的增加，擴展能力對于風(fēng)電場的有效和富有成效的運行是必不可少的 。通過環(huán)網(wǎng)配置，每個環(huán)上可支持多達250個交換機，其MTBF可達超過1,000,000小時，并可以輕松地擴展以滿足不斷變化的需求。
支持多種光纖
由于電力是由渦輪機產(chǎn)生，并通過塔內(nèi)的電纜傳輸，因而塔內(nèi)有相當(dāng)大的電磁干擾。而光纖電纜不受電磁干擾的影響。重要的是，風(fēng)電場應(yīng)用的工業(yè)以太網(wǎng)交換機有三個或更多的光纖端口。每臺交換機上的多個光纖端口可提供兩個與冗余環(huán)網(wǎng)的連接，另外至少還有一個額外的光纖端口。這樣可以將光纖電纜鋪設(shè)到渦輪機頂部，以確保最大的抗電磁干擾能力和網(wǎng)絡(luò)正常運行時間。
溫度等級
功耗與溫度等級直接相關(guān)，這反過來又可能影響可靠性。根據(jù)地點和一年當(dāng)中季節(jié)的不同，風(fēng)力渦輪機組面臨的溫度波動可以從極熱到冰冷。工業(yè)交換機需要采用-40~75°C的寬溫設(shè)計。
易于使用
風(fēng)電場運營商應(yīng)選只需很少配置工作的開箱即用式工業(yè)交換機。這類交換機具備即插即用的能力，可以自動檢測網(wǎng)絡(luò)的變化，可以做到端口速率自動協(xié)商，MDI/MDIX自動交叉，TD/RD極性自動轉(zhuǎn)換。
先進管理工具
通過提供方便的配置和管理以及對關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的實時訪問，先進的管理工具如組播和VLAN支持、重疊式VLAN、QoS、自動IGMP Snooping和DHCP有助于改進風(fēng)電場的運行效率。
紅獅控制公司的工業(yè)以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)解決方案，正是滿足上述關(guān)鍵聯(lián)網(wǎng)設(shè)計要點的一流方案，為中國風(fēng)電場的運行提供極其可靠而高效的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，從而助力中國的碳達峰戰(zhàn)略目標(biāo)的實現(xiàn)。
