魏德米勒管理型交換機(jī)在黃角樹(shù)水電站項(xiàng)目中的應(yīng)用

　　現(xiàn)代電力系統(tǒng)對(duì)于自動(dòng)化及工業(yè)通訊的需求日益提高。在水電領(lǐng)域，隨著電力現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的增多，對(duì)于各種數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控的要求也日益嚴(yán)格。傳輸數(shù)據(jù)量變得更大，速度也變得更快，不但數(shù)據(jù)的流量及方向需要更有效的控制與檢測(cè)，數(shù)據(jù)處理能力也需要提高，更多部門(mén)需要了解數(shù)據(jù)傳輸?shù)臓顟B(tài)，而對(duì)于抗惡劣氣候環(huán)境的需要同樣不可或缺。所有這一切都是為保障整個(gè)系統(tǒng)的安全與效率。因而，實(shí)時(shí)性、可靠性及安全性成為現(xiàn)代電力產(chǎn)業(yè)工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)。

　　黃角樹(shù)水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)項(xiàng)目始于2011年，目前應(yīng)用到的魏德米勒產(chǎn)品有IEM4000系列核心交換機(jī)、IES31-SW14/2SCS現(xiàn)場(chǎng)管理型交換機(jī)、W-Net Manager網(wǎng)絡(luò)管理軟件等。主要安裝于機(jī)組控制柜和中控室中。

　　黃角樹(shù)水電站位于金沙江右岸一級(jí)支流牛欄江下游，地處云南省昭通市境內(nèi)。壩址位于云南省昭通市巧家縣紅山鄉(xiāng)孔家河壩村上游0.5km處，距牛欄江河口17km，壩址控制流域面積13446km2，占牛欄江流域面積的98%，黃角樹(shù)水電站為牛欄江上第十個(gè)梯級(jí)電站，上游距陡灘口水電站約17km，是牛欄江上梯級(jí)電站中最后一級(jí)電站。

　　電站主接線(xiàn)形式為發(fā)電機(jī)變壓器采用單元接線(xiàn)形式;1#、2#機(jī)組主變高壓側(cè)，3#、4#機(jī)組高壓側(cè)分別并聯(lián);主變高壓側(cè)不裝斷路器;220kV側(cè)接線(xiàn)為角形接線(xiàn)，二回至220kV鴨子塘變電站。本電站為混流式電站，地面廠房、工程任務(wù)以發(fā)電為主。電站總裝機(jī)容量為320MW，裝設(shè)4臺(tái)單機(jī)容量80MW的混流式機(jī)組。

　　該項(xiàng)目的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控對(duì)象是4臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)組、4臺(tái)主變及輔助設(shè)備、全廠公用設(shè)備、全廠用電設(shè)備、開(kāi)關(guān)站壩區(qū)及泄洪洞等。針對(duì)本項(xiàng)目的具體環(huán)境的要求，電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用開(kāi)放分布式體系結(jié)構(gòu)，主要設(shè)備采用冗余配置。設(shè)電站級(jí)和現(xiàn)地控制單元級(jí)。電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為雙星型1000Mbps以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，在中控室采用兩臺(tái)魏德米勒工業(yè)型千兆以太網(wǎng)主交換機(jī)IEMS4000-4G+48，與上位機(jī)服務(wù)器(工作站)中的以太網(wǎng)口及現(xiàn)地控制LCU中的2套現(xiàn)地交換機(jī)星型連接。W-Ring技術(shù)保證在鏈路出現(xiàn)單點(diǎn)故障時(shí)可以在30ms的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)自愈，各子系統(tǒng)與中心控制室的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)采用千兆雙光纖雙星型進(jìn)行連接。廠站控制層網(wǎng)絡(luò)傳輸速率為100Mbps/1000Mbps自適應(yīng)式，通訊協(xié)議采用TCP/IP協(xié)議，主用網(wǎng)絡(luò)發(fā)生鏈路故障時(shí)能自動(dòng)切換到備用鏈路。魏德米勒工業(yè)型千兆以太網(wǎng)主交換機(jī)IEMS4000可保障數(shù)據(jù)的安全、實(shí)時(shí)傳輸。同時(shí)，產(chǎn)品符合CE、FCC、cULus等多種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，為惡劣環(huán)境下工作提供可靠的保障。

　　現(xiàn)地控制單元級(jí)采用魏德米勒工業(yè)級(jí)交換機(jī)IES31-SW14/2SCS，各現(xiàn)地控制單元級(jí)節(jié)點(diǎn)配置2套工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)間的協(xié)調(diào)通過(guò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)控制軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)地控制單元級(jí)按被控對(duì)象配置機(jī)組LCU、開(kāi)關(guān)站LCU、公用LCU、壩區(qū)LCU等現(xiàn)地控制單元。魏德米勒IES31系列工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)是百兆+千兆網(wǎng)管型交換機(jī)，具有堅(jiān)固的金屬外殼，工作溫度在-40 ℃到85 ℃之間，防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP40， 該系列可支持多種網(wǎng)絡(luò)管理功能，包括：VLAN, QoS, SNMP, RMON, 液流控制，端口鏡像，可通過(guò)繼電器或軟件報(bào)警等功能。有快速以太網(wǎng)口和千兆SFP, Combo口，種類(lèi)繁多，可支持6-16個(gè)RJ45快速以太網(wǎng)端口，2到3個(gè)千兆以太網(wǎng)端口的超強(qiáng)功能。在水電站項(xiàng)目上有著極其豐富的經(jīng)驗(yàn)，頗多成功的經(jīng)典案例。產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠，可在惡劣的環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間正常工作，大大降低了后期一系列的管理及維護(hù)成本。

　　黃角樹(shù)水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)項(xiàng)目在整個(gè)水電行業(yè)中應(yīng)該來(lái)說(shuō)監(jiān)控設(shè)備較多的，也是較復(fù)雜的，通過(guò)魏德米勒IEMS4000系列核心交換機(jī)及IES31系列管理型現(xiàn)場(chǎng)交換機(jī)的應(yīng)用，加強(qiáng)了整一個(gè)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性、可靠性和穩(wěn)定性。在某一程度上，此項(xiàng)目的成功在該行業(yè)起到了一定的樣板示范作用，同時(shí)，對(duì)其他電力監(jiān)控系統(tǒng)項(xiàng)目的魏德米勒網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)產(chǎn)品的推進(jìn)都能有一定的借鑒意義。