双环冗余风场通讯系统

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1、圣言浇论1I{I．l43DONGFANGTURBINE喻辅华(东方汽轮机有限公司。四川德阳，618000)摘要：文章针对风场单环网的通讯模式，分析其优缺点，提出双环冗会的风场通讯方式．对于风场通讯的稳定运行和集中监控具有重要意义。关键词：以太网：串行通讯；双环冗余CommunicationSystemofDoubleRedundantWindFieldYUFuhuaAbstract~Thispaperanalysestheadvantagesanddisadvantagesofthecommunica

2、tionmodelofasingleloopnetworkinwindfieldandputsforwardthecommunicationmodelofdoubleredundancywhichisveryimportantforthestableoperationofthewindfieldcommunication．Keywords：ethernet，serialcommunication，doubleredundancy少，成本低；缺点是：麓-0引言a)任意一个节点光纤故障都会造成同一环网所有

3、风机通讯中断：风能是一种清洁能源．我国对风能的开发虽b)故障节点诊断困难，出现通讯故障时．需然起步较晚，但发展较快。随着风场规模的扩大．逐一检测线路和通讯控制器：风场通讯的可靠、稳定运行显得尤为重要有风C)为了提高通讯速率．需要限制单一环网中的地方，适合建风场，但自然环境恶劣。风沙大．的风机数量昼夜温差大。是风场显著的自然特征国内早期利用以太网技术．建设双环冗余风场通讯系建设的风场普遍采用单环串行通讯方式监控风机．统，能有效提高风场通讯的稳定性和可靠性．提如图1所示。这种通讯方式的优点是敷设光缆数量升

4、风场管理水平．降低管理成本作者简介：喻辅华(1970一)，男，T程师，现从事风场通讯和汽轮机保安系统的调试及风电技术服务T作44I圣DON言GFA浇NGT恰URBIN披E_悃串行通讯接口串行通讯接口串行通讯接口一通，一斯一-一通讯控制器图1单环风场通讯示意图建立两个独立的环网——主环网和副环网．一旦主环网通讯中断，马上切换到副环网通讯．并向集控室报告通讯故障．便于维护人员诊断故障和单环串行通讯系统可靠性较差．任意一个节及时维修。其硬件系统由远程监控系统、通讯控点光纤故障都会造成同一环网中所有风机通讯中

5、制器、风机主控制器、变频器和变桨控制器组成。断。双环冗余风场通讯系统是在同一通讯环网中如图2所示。————■—一————■——一硬接2线I变频一器l——广串行通讯接口串行串行通讯接口!一工—一_1通讯控制器讯从控制器r．一妻站2l一串一一JJ从站l5通讯控制器=======!●一辅助环网一图2双环冗余的风场通讯系统双环冗余通讯系统不仅具有冗余的监控电脑．以及风机和集控室之间主要采用以太网进行数据还有冗余的通讯网络，可实现数据分流、通讯故交换．速度快，保证风机及时准确地执行集控室障辅助诊断等功能。的指令

6、，迅速启停风机和功率调节。该系统硬件采用三路光纤串行接口的通讯控制器．一路通过多模光纤与主控制器通讯，另外两路光纤与其他风机组成双环冗余通讯系统。主风机由主控、变桨和变频器三大控制系统构控器与变桨系统采用冗余的RS485通讯．主控器与成．各系统之间主要采RS485协议进行数据交变频器之间除了保持原先的电气控制线路外．增换，抗干扰性能强，稳定性好。风机和风机之间加一路CAN通讯接1：3．使其不因线路故障而停机。圣乞扮揍l45DONGFANGTURBINE风场环网与监控电脑之间采用RS2327tm信接口，

7、同系统的通讯接El如图3所示。样采用主副监控电脑实现冗余的通信方式。整个1．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯’'!lI：：-：●变桨控制器I：●1主控面板lI振动分析仪I：：IIi轮毂：l光纤RS485⋯．⋯一：II机房主控制器内部通信接aI机舱L——一光纤——CN监控中心(上位机)‘⋯■■■■一⋯一R$32lr⋯一_塔底；卜_-光纤—●．叶l_光纤—●-H1通讯控制器il风场冗余环网l【通讯控制器RS485变频器·一光纤●一光纤ll；图3控制系统通信接口示意图当环网速率设定为5l200OBps，通讯控制器与耗时约为1

8、2秒．大大提高了风场通讯环网的刷新主控制器之间的通讯速率设定为38400Bps时，刷速率。表1是单环网和双环网通讯系统优缺点对新33台风机组成的单环网耗时约为20秒：而采用比。冗余双环网通讯系统后．刷新33台风机通讯环网表1单环网和双环网通讯系统优缺点对比和数据发送采用中断的方式来实现通过中断计时的方式对端口状态进行检测．当接收端ISl长时间未收到数据查询指令时．通讯控制器自动切换为了实现双环冗余的通讯模式．在通讯控制数据转发接口，实现故障网络的自愈功能