魏德米勒管理型交換機在黃角樹水電站項目中的應用

　　現代電力系統對于自動化及工業通訊的需求日益提高。在水電領域，隨著電力現場設備的增多，對于各種數據采集與監控的要求也日益嚴格。傳輸數據量變得更大，速度也變得更快，不但數據的流量及方向需要更有效的控制與檢測，數據處理能力也需要提高，更多部門需要了解數據傳輸的狀態，而對于抗惡劣氣候環境的需要同樣不可或缺。所有這一切都是為保障整個系統的安全與效率。因而，實時性、可靠性及安全性成為現代電力產業工業通訊網絡的目標。

　　黃角樹水電站計算機監控系統項目始于2011年，目前應用到的魏德米勒產品有IEM4000系列核心交換機、IES31-SW14/2SCS現場管理型交換機、W-Net Manager網絡管理軟件等。主要安裝于機組控制柜和中控室中。

　　黃角樹水電站位于金沙江右岸一級支流牛欄江下游，地處云南省昭通市境內。壩址位于云南省昭通市巧家縣紅山鄉孔家河壩村上游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%，黃角樹水電站為牛欄江上第十個梯級電站，上游距陡灘口水電站約17km，是牛欄江上梯級電站中最后一級電站。

　　電站主接線形式為發電機變壓器采用單元接線形式;1#、2#機組主變高壓側，3#、4#機組高壓側分別并聯;主變高壓側不裝斷路器;220kV側接線為角形接線，二回至220kV鴨子塘變電站。本電站為混流式電站，地面廠房、工程任務以發電為主。電站總裝機容量為320MW，裝設4臺單機容量80MW的混流式機組。

　　該項目的計算機監控系統監控對象是4臺水輪發電機組、4臺主變及輔助設備、全廠公用設備、全廠用電設備、開關站壩區及泄洪洞等。針對本項目的具體環境的要求，電站計算機監控系統采用開放分布式體系結構，主要設備采用冗余配置。設電站級和現地控制單元級。電站計算機監控系統的網絡結構為雙星型1000Mbps以太網結構，在中控室采用兩臺魏德米勒工業型千兆以太網主交換機IEMS4000-4G+48，與上位機服務器(工作站)中的以太網口及現地控制LCU中的2套現地交換機星型連接。W-Ring技術保證在鏈路出現單點故障時可以在30ms的時間內實現自愈，各子系統與中心控制室的實時數據不會丟失。工業以太網交換機采用千兆雙光纖雙星型進行連接。廠站控制層網絡傳輸速率為100Mbps/1000Mbps自適應式，通訊協議采用TCP/IP協議，主用網絡發生鏈路故障時能自動切換到備用鏈路。魏德米勒工業型千兆以太網主交換機IEMS4000可保障數據的安全、實時傳輸。同時，產品符合CE、FCC、cULus等多種工業標準認證，為惡劣環境下工作提供可靠的保障。

　　現地控制單元級采用魏德米勒工業級交換機IES31-SW14/2SCS，各現地控制單元級節點配置2套工業以太網交換機，系統各節點間的協調通過系統網絡控制軟件來實現。現地控制單元級按被控對象配置機組LCU、開關站LCU、公用LCU、壩區LCU等現地控制單元。魏德米勒IES31系列工業以太網交換機是百兆+千兆網管型交換機，具有堅固的金屬外殼，工作溫度在-40 ℃到85 ℃之間，防護等級達到IP40， 該系列可支持多種網絡管理功能，包括：VLAN, QoS, SNMP, RMON, 液流控制，端口鏡像，可通過繼電器或軟件報警等功能。有快速以太網口和千兆SFP, Combo口，種類繁多，可支持6-16個RJ45快速以太網端口，2到3個千兆以太網端口的超強功能。在水電站項目上有著極其豐富的經驗，頗多成功的經典案例。產品性能穩定可靠，可在惡劣的環境下長時間正常工作，大大降低了后期一系列的管理及維護成本。

　　黃角樹水電站計算機監控系統項目在整個水電行業中應該來說監控設備較多的，也是較復雜的，通過魏德米勒IEMS4000系列核心交換機及IES31系列管理型現場交換機的應用，加強了整一個工業控制網絡的實時性、可靠性和穩定性。在某一程度上，此項目的成功在該行業起到了一定的樣板示范作用，同時，對其他電力監控系統項目的魏德米勒網絡交換機產品的推進都能有一定的借鑒意義。