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锐捷风电场远程维护解决方案的特点及功能实现

2020-09-10 11:35:00

中国可开发利用的风力资源，主要分布在东南沿海及附近岛屿，内蒙古、新疆和甘肃河西走廊，以及华北和青藏高原的部分地区。随着《可再生能源法》的实施和京都议定书协议的生效，国家加大了对可再生能源支持的力度，风力发电产业得到了连续快速发展，出现了风电热。

我国风电增长速度已连续三年超过100%。根据国家能源局最新规划，2020年全国风力发电装机将达到1亿千瓦。从2009年到2020年国内新增风电装机容量平均每年将达到740万千瓦，投入风电场的资金将达到660亿元—740亿元。

一、风电场网络建设面临的挑战

1、传统部署效率低下，影响产能：

巡检耗时较长，无法及时记录情况；检修均关闭风机，造成不必要的损耗。风机出现故障时，专业人员无法及时赶赴现场。以上种种问题，造成效率低下，产能受影响。

2、严酷电气环境下，设备元件易烧毁，无线信号极差：

设备运行面临严酷的电气环境。风力发电机组运行时产生强大的电磁干扰。以某风电场风机为例，机组下送的电缆线电压达到1195V，最大电流达到1200A；风机施工要求网络设备与机组公用走线架，因电磁感应会造成高达100V以上的干扰。此外，风塔为纯金属筒状结构，内壁光滑；内部无线电信号会发生强烈反射，对无线信号的传输造成严重干扰。

3、网络风险高，人力、物力消耗大：

风电场一般位于野外山岭或沿海高地，交通不便，地形复杂，且面积广阔，跨度数公里，有线部署的难度远远大于无线。风塔或监控探头之间的光纤一旦断掉，排查、修复耗时耗力。

4、恶劣天气影响设备运行：

我国的风电场资源多分布在西北、华北、东北，以及东南沿海，常有狂风、暴雨、沙尘等恶劣天气，外界环境对设备运行的不良影响是无法忽视的。

二、风电场远程维护解决方案

锐捷风电场解决方案提供塔内和塔外的无线覆盖，实现风电设备的远距离操作；还可提供无线语音和视频传输，实现风电设备的远程故障诊断；同时提供风场的无线回传组网、双备份链路，此外还提供工业级的网络设备，具备可靠的环境适应性。

锐捷风电场远程维护解决方案的特点及功能实现

1、射频环境自适应：

在风塔内部，由于金属外壁、金属设备较多，对电磁波产生强烈反射；因过多的信号叠加造成码间干扰，引起无线错包；传统技术无法适应该场景，将导致无线性能下降和波动严重。

锐捷AP620-H（C）采用射频环境自适应技术，通过训练序列感知射频环境特性。通过调整MIMO信号编码、调整符号间隔、调整重传机制，实现当前射频环境中最优的传输方式。在强反射环境下，开启该功能可显著提升性能和稳定性。

2、强电磁干扰防护：

风力发电机组运行时产生强大的电磁干扰，可能在设备上耦合出数百伏的干扰电压；传统设备，将引发设备运行异常，甚至发生硬件损坏。

锐捷AP620-H（C）在所有对外接口处均设计了滤波和防护装置，可实现20V～10000V范围内电磁干扰的滤除，实现电源和信号的纯净，确保设备可靠运行。

3、多跳网桥无线组网

采用多跳网桥无线组网，所有风塔的数据可以通过无线汇聚到控制中心。控制中心与风机之间采用点对多点模式，风机之间采用点对点模式。采用锐捷工业级11nAP产品，可实现5跳的网桥传输，每跳距离2km，总性能在40Mbps以上。完全满足中小型风电场的需求。此外还可选用支持11ac的室外AP产品，5跳性能在200Mbps以上。

该方案具备冗余备份的功能，当个别风塔出现网络故障时，可自行跳过故障节点，迅速恢复网络连通。