一、方案概況

隨著全國(guó)乃至全球風(fēng)電行業(yè)的快速發(fā)展，風(fēng)機(jī)起火事件頻見報(bào)端。2018年火災(zāi)占全球風(fēng)機(jī)事故的14.86%。

2019年5月某日，大唐巴音塔拉風(fēng)電場(chǎng)07號(hào)風(fēng)機(jī)起火。

2020年4月某日，遼寧葫蘆島興城市劉臺(tái)子鄉(xiāng)某村境內(nèi)的風(fēng)電機(jī)組起火。

2021年3月某日，內(nèi)蒙古能源投資集團(tuán)公主嶺風(fēng)電場(chǎng)26號(hào)風(fēng)機(jī)發(fā)生機(jī)艙燒損事故。

2021年12月某日，山東威海環(huán)翠區(qū)逍遙村附近某風(fēng)電項(xiàng)目突發(fā)一起風(fēng)電機(jī)組著火事故，機(jī)組機(jī)艙及葉片均發(fā)生起火燃燒。

……

風(fēng)力發(fā)電廠一般工作于惡劣的環(huán)境下，其工作環(huán)境處于高海拔或者沿海地區(qū)，具有超高溫、超低溫、潮濕、酸堿、腐蝕、高塵、高電磁干擾等特征。而風(fēng)力發(fā)電機(jī)需要在無(wú)人值守的情況下365天全天候運(yùn)行，因此，為了保證風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的無(wú)故障運(yùn)行，需要對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)和控制。在大型風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，通常需要對(duì)幾十臺(tái)甚至上百臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行集群監(jiān)測(cè)控制，因此，更需要構(gòu)建穩(wěn)定可靠、快速實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

二、    解決方案

風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)往往延綿幾十上百公里。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組散布于各處，且通常根據(jù)風(fēng)向和氣流交錯(cuò)排列。風(fēng)機(jī)塔基與機(jī)艙分布距離過(guò)遠(yuǎn)，人工巡視不切實(shí)際也達(dá)不到監(jiān)控要求。因此，在塔基和機(jī)艙配置各類傳感器對(duì)內(nèi)部進(jìn)行各類指標(biāo)參數(shù)（如溫度、濕度、煙霧）、視頻進(jìn)行收集，通過(guò)工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建實(shí)施通信系統(tǒng)，對(duì)塔基和機(jī)艙進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制至關(guān)重要，不合理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)會(huì)大幅增加布線成本。正因如此，采用可靠的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無(wú)間斷網(wǎng)絡(luò)通訊對(duì)降低未來(lái)維護(hù)成本至關(guān)重要。

（一）系統(tǒng)要求  

1、傳輸距離要求

n  適應(yīng)海上/陸上風(fēng)電場(chǎng)廣闊的傳輸距離。

2、適應(yīng)惡劣的環(huán)境

n  適應(yīng)惡劣的EMC/EMI環(huán)境。

n  具備在沙塵、塵土、雨天潮濕，酸堿水氣霧氣以及振動(dòng)環(huán)境下的防護(hù)能力。

n  在極低或極高溫度下的啟動(dòng)能力。

3、滿足可靠冗余要求

n  具備支持長(zhǎng)距離傳輸且全年運(yùn)行的可靠通訊。

n  能夠在突發(fā)情況下具備冗余能力，極短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)運(yùn)行。

（二）方案特點(diǎn)

產(chǎn)品應(yīng)用示意

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/span>

（三）應(yīng)用場(chǎng)景

1、機(jī)艙&塔基監(jiān)控

機(jī)艙內(nèi)，配置火警報(bào)警控制器、消防聯(lián)動(dòng)控制器、煙霧傳感器、溫度傳感器、火焰探測(cè)器、攝像頭建立起對(duì)艙內(nèi)的監(jiān)測(cè)和控制，通過(guò)工業(yè)交換機(jī)將傳感器收集的數(shù)據(jù)傳輸至管理系統(tǒng)，達(dá)到艙內(nèi)的監(jiān)控。

2、風(fēng)力發(fā)電機(jī)箱變監(jiān)控

風(fēng)力發(fā)電機(jī)箱變內(nèi)部包含變壓器、電纜接頭、斷路器銅排等設(shè)備，均需要及時(shí)監(jiān)控其溫度。在箱變內(nèi)部設(shè)置熒光光纖測(cè)溫儀器對(duì)內(nèi)部溫度實(shí)施監(jiān)控，通過(guò)UT-277SM-SC（環(huán)路）工業(yè)通信設(shè)備將數(shù)據(jù)傳輸至控制中心。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)箱變

宇泰UT-277SM-SC（環(huán)路）安裝在箱變

三、    應(yīng)用案例（風(fēng)電領(lǐng)域）

中車山東風(fēng)電有限公司吉西項(xiàng)目、中車山東風(fēng)電有限公司SCADA系統(tǒng)項(xiàng)目、華潤(rùn)北方大涼山風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目

四、    相關(guān)應(yīng)用產(chǎn)品

（一）Modbus 網(wǎng)關(guān)  UT-6801S-GW

●采用金屬外殼，多種安裝方式設(shè)計(jì)，適合于工控現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用；

●寬電源輸入（12~57.6VDC），適用不同現(xiàn)場(chǎng)供電方式；

●有1個(gè)RS232\RS485\RS422串口；

●支持較寬波特率范圍300-921600bps,適用不同設(shè)備間的應(yīng)用；

●支持多種操作模式:ModbusRTU Master /Slave,ModbusTCPMaster/Slave；

●支持升級(jí)Web固件升級(jí),方便不同場(chǎng)合特殊應(yīng)用

（二）6口百兆非網(wǎng)管型以太網(wǎng)交換機(jī) UT-62204系列

● 支持全雙工或半雙工模式，并帶有自動(dòng)協(xié)商能力；

● 10Mbps與100Mbps自動(dòng)適應(yīng)；

● 網(wǎng)口支持全自動(dòng)交叉識(shí)別，無(wú)需手動(dòng)操作開關(guān)；

● 內(nèi)帶存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制；

● 超寬工作溫度：-40℃～85℃

● 超寬電壓輸入：12/24/48VDC (10.8~ 52 .8VDC)，支持反接保護(hù)；

● 通過(guò)Fail、繼電器輸出自動(dòng)報(bào)警功能；

● 支持雙直流冗余電源輸入，過(guò)載保護(hù)。

（三）8口百兆非網(wǎng)管型以太網(wǎng)交換機(jī) UT-62404系列

●支持全雙工或半雙工模式，并帶有自動(dòng)協(xié)商能力；

●10Mbps與100Mbps自動(dòng)適應(yīng)；

●網(wǎng)口支持全自動(dòng)交叉識(shí)別，無(wú)須手動(dòng)操作開關(guān)；

●內(nèi)帶存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，緩存1M，支持多種協(xié)議；

●超寬工作溫度：-40℃～85℃

●超寬電壓輸入：12/24/48VDC(10.8~52 .8VDC)，支持反接保護(hù)；

●通過(guò)FAIL、繼電器輸出自動(dòng)報(bào)警功能；

●支持冗余雙直流電流輸入過(guò)載保護(hù)。

（四）串口RS-232/485/422轉(zhuǎn)光纖轉(zhuǎn)換器  UT-277

● 支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(點(diǎn)對(duì)多點(diǎn))連接；

● 支持RS-232,RS-422,RS-485多種異步通信協(xié)議；

● 可同時(shí)混合使用RS-232,RS-422,RS-485接口；

● 支持2線(半雙工)和4線(全雙工) RS-485工作方式；

● 通信速率可達(dá)460Kbps；

● 可選SC、FC、ST接口；

● 支持主從工作模式；

● 從模式可作為中繼器使用。