魏德米勒管理型交换机在黄角树水电站项目中的应用

　　现代电力系统对于自动化及工业通讯的需求日益提高。在水电领域，随着电力现场设备的增多，对于各种数据采集与监控的要求也日益严格。传输数据量变得更大，速度也变得更快，不但数据的流量及方向需要更有效的控制与检测，数据处理能力也需要提高，更多部门需要了解数据传输的状态，而对于抗恶劣气候环境的需要同样不可或缺。所有这一切都是为保障整个系统的安全与效率。因而，实时性、可靠性及安全性成为现代电力产业工业通讯网络的目标。

　　黄角树水电站计算机监控系统项目始于2011年，目前应用到的魏德米勒产品有IEM4000系列核心交换机、IES31-SW14/2SCS现场管理型交换机、W-Net Manager网络管理软件等。主要安装于机组控制柜和中控室中。

　　黄角树水电站位于金沙江右岸一级支流牛栏江下游，地处云南省昭通市境内。坝址位于云南省昭通市巧家县红山乡孔家河坝村上游0.5km处，距牛栏江河口17km，坝址控制流域面积13446km2，占牛栏江流域面积的98%，黄角树水电站为牛栏江上第十个梯级电站，上游距陡滩口水电站约17km，是牛栏江上梯级电站中最后一级电站。

　　电站主接线形式为发电机变压器采用单元接线形式;1#、2#机组主变高压侧，3#、4#机组高压侧分别并联;主变高压侧不装断路器;220kV侧接线为角形接线，二回至220kV鸭子塘变电站。本电站为混流式电站，地面厂房、工程任务以发电为主。电站总装机容量为320MW，装设4台单机容量80MW的混流式机组。

　　该项目的计算机监控系统监控对象是4台水轮发电机组、4台主变及辅助设备、全厂公用设备、全厂用电设备、开关站坝区及泄洪洞等。针对本项目的具体环境的要求，电站计算机监控系统采用开放分布式体系结构，主要设备采用冗余配置。设电站级和现地控制单元级。电站计算机监控系统的网络结构为双星型1000Mbps以太网结构，在中控室采用两台魏德米勒工业型千兆以太网主交换机IEMS4000-4G+48，与上位机服务器(工作站)中的以太网口及现地控制LCU中的2套现地交换机星型连接。W-Ring技术保证在链路出现单点故障时可以在30ms的时间内实现自愈，各子系统与中心控制室的实时数据不会丢失。工业以太网交换机采用千兆双光纤双星型进行连接。厂站控制层网络传输速率为100Mbps/1000Mbps自适应式，通讯协议采用TCP/IP协议，主用网络发生链路故障时能自动切换到备用链路。魏德米勒工业型千兆以太网主交换机IEMS4000可保障数据的安全、实时传输。同时，产品符合CE、FCC、cULus等多种工业标准认证，为恶劣环境下工作提供可靠的保障。

　　现地控制单元级采用魏德米勒工业级交换机IES31-SW14/2SCS，各现地控制单元级节点配置2套工业以太网交换机，系统各节点间的协调通过系统网络控制软件来实现。现地控制单元级按被控对象配置机组LCU、开关站LCU、公用LCU、坝区LCU等现地控制单元。魏德米勒IES31系列工业以太网交换机是百兆+千兆网管型交换机，具有坚固的金属外壳，工作温度在-40 ℃到85 ℃之间，防护等级达到IP40， 该系列可支持多种网络管理功能，包括：VLAN, QoS, SNMP, RMON, 液流控制，端口镜像，可通过继电器或软件报警等功能。有快速以太网口和千兆SFP, Combo口，种类繁多，可支持6-16个RJ45快速以太网端口，2到3个千兆以太网端口的超强功能。在水电站项目上有着极其丰富的经验，颇多成功的经典案例。产品性能稳定可靠，可在恶劣的环境下长时间正常工作，大大降低了后期一系列的管理及维护成本。

　　黄角树水电站计算机监控系统项目在整个水电行业中应该来说监控设备较多的，也是较复杂的，通过魏德米勒IEMS4000系列核心交换机及IES31系列管理型现场交换机的应用，加强了整一个工业控制网络的实时性、可靠性和稳定性。在某一程度上，此项目的成功在该行业起到了一定的样板示范作用，同时，对其他电力监控系统项目的魏德米勒网络交换机产品的推进都能有一定的借鉴意义。