TSC宽温系列交换机在风电行业应用

一、 风电行业介绍


        自80年代风力发电设备实现量产之后，风电开始在欧洲发达国家中起步发展并逐步推向世界其他国家。统计数据显示，2006年全球装机容量达7422.3兆瓦，比2005年的5909.1兆瓦增长了25.6%。根据权威部门的预测，未来五年全球的风电装机容量增速将达到25%，按此推算，到2020年全球风电装机容量将达到168783.1兆瓦，相当于2006年容量的23倍左右。因此，从全球范围来看，新能源投资重点正逐步转向风电，风电大发展帷幕循序拉开。
　　根据中国气象局风能太阳能资源评估中心模拟数据显示，全国陆地上（不含青藏高原）风能资源技术可开发面积约为53.6万平方公里，离岸20公里以内的近海区域约为3.7万平方公里。目前全国10米高度层的风能资源总储量为32.26亿千瓦，其中实际可开发利用的陆上风能资源储量为2.53亿千瓦，沿海估计为7.5亿千瓦，总计约为10亿千瓦；全国50米高度上风能资源实际可开发量约为28.6亿千瓦。
　　近年来，我国风电行业规模发展迅速，其中主要动因在于国家鼓励可再生能源发展的相关法律及规定陆续出台。对风电行业发展的政策支持涵盖了电价补贴政策、税收优惠政策等，主要包括《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》、《可再生能源电价附加收入调配暂行办法》、《促进风电产业发展实施意见》，此外，在税收优惠方面，财政部和税务总局也联合下发相关文件，明确对风力发电实行按增值税应纳税额减半征收的优惠政策。这些政策在整体角度上对风电行业做出了规划，表明了国家积极发展风电行业的态度。同时网络自动化的发展也为我国风电行业的迅猛发展提供了坚实的基础保证。

二、 TSC产品内蒙巴音风电中成功应用
1. 网络拓扑


2. 应用分析
根据风电行业即有其普遍性也有其特殊性，我们在组网方案中主要考虑以下几个方面：
1． 系统设计充分考虑多个业务子系统的系统特点，技术上遵循先进性、实用性与成熟可靠性并重的原则，形成一整套功能齐全的组网解决方案。
2． 能够满足风电场苛刻的物理环境，温度、防尘、电磁兼容性等要求
3． 因网络规模庞大，组网方案采用清晰的多层结构，从最根本的网络结构设计上简化网络的维护及管理，实现故障点的快速分离及明确，确保系统的稳定运行。
4． 组网方案自身必须具备一定的故障排除及快速自愈功能，能够针对设备故障、链路故障进行自我诊断及快速排除，并实时报警。
5． 对网络进行人工维护、扩容、或故障修复时应该做到影响最小化，做到维护及扩容对系统运行无影响；故障修复只对相关网络设备的连接终端有一定的影响。
6． 网络设备选择采用具备高实时性和稳定性的工业级设备
7． 组网方案必须具备兼容性，能够无缝连接不同厂商的网络设备，具备高性价比。
考虑到工业现场对实时性要求，采用的是环网设计理念，避免单条链路故障对网络的影响。

方案优势
        工业环网是现在主要应用于工业网络环境的的一种网络拓扑结构。它的主要功能是为网络提供极高的安全性和可靠性，当网络发生故障时，环网特有的冗余算法可以保证网络的毫秒级自愈。
        本方案采用的美国卓越TSC Carat52宽温系列工业以太网环网交换机，采用的是冗余环网的设计理念，它能够提供故障冗余，当网络中任何节点发生故障时，网络都能在300ms内实现收敛而不影响数据的正常传输，从而大大增强网络的稳定性，可靠性。
        本方案采用卓越TSC Carat 5208FC2构建冗余环网。TSC Carat52系列工业以太网交换机是专为工业类客户设计的支持冗余环网拓扑结构的通信设备，充分考虑到工业控制对通讯系统可靠性的要求，采用TSC独有的“Supreme-Ring”环网协议，其链路故障恢复时间达到了300ms以内，完全采用封闭金属散褶皱热结构，适用于高温、灰尘、强电磁等恶劣环境。特殊型号机型更能胜任水下运行。该机型环网设置已经高度智能化，无须现场PC设置，智能确认开关的使用既使得网络工程师的现场操作简单，又确保通讯系统安全可靠。工厂、电站、军方等不同客户可根据各自需要选择该系列产品。
        Carat52工业以太网交换机具有6个10/100M双绞线端口(RJ45)，用于连接终端设备或网段，2个主干端口(光纤)用于构成主干“Supreme-Ring”连接，可为工业现场控制设备提供可冗余的连接，任何一段主干通讯通道的故障都将在300ms内被察觉出来，并将启动冗余链路传送数据，让您的自动化系统保持正常工作。Carat52工业以太网交换机采用存储转发交换方式，最大学习8000个地址，其每个端口均可连接多个独立的物理网段。完全兼容IEEE802.3标准，减少了与其他支持以太网设备与 Carat相连接时候出现的兼容性问题。