MoxaDA-681嵌入式計(jì)算機(jī)在風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)遠(yuǎn)方監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用———MoxaDA-681嵌入式計(jì)算

［摘要］：風(fēng)能作為可再生的清潔能源，在我國(guó)的能源戰(zhàn)略宏圖中，日漸成為新能源建設(shè)的重點(diǎn)之一。國(guó)家也推出若干鼓勵(lì)政策，積極推進(jìn)風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的進(jìn)展。但是大規(guī)模的風(fēng)電場(chǎng)集中建設(shè)，不僅給風(fēng)電公司的運(yùn)營(yíng)管理帶來(lái)困難，也給電網(wǎng)的調(diào)度帶來(lái)很多問(wèn)題［關(guān)鍵詞］：Moxa DA-681 嵌入式計(jì)算機(jī) 風(fēng)力發(fā)電場(chǎng) 遠(yuǎn)方監(jiān)控系統(tǒng)

項(xiàng)目介紹
風(fēng)能作為可再生的清潔能源，在我國(guó)的能源戰(zhàn)略宏圖中，日漸成為新能源建設(shè)的重點(diǎn)之一。國(guó)家也推出若干鼓勵(lì)政策，積極推進(jìn)風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的進(jìn)展。但是大規(guī)模的風(fēng)電場(chǎng)集中建設(shè)，不僅給風(fēng)電公司的運(yùn)營(yíng)管理帶來(lái)困難，也給電網(wǎng)的調(diào)度帶來(lái)很多問(wèn)題：

1）無(wú)法掌握風(fēng)場(chǎng)的運(yùn)行情況：一個(gè)地區(qū)建設(shè)多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)，但每個(gè)風(fēng)場(chǎng)內(nèi)風(fēng)機(jī)數(shù)量不僅較多，而且生產(chǎn)廠商不盡相同，造成企業(yè)運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本較高。

2）選址偏僻，環(huán)境惡劣：工作人員需要前去現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行故障查詢和檢查，導(dǎo)致企業(yè)無(wú)法及時(shí)進(jìn)行故障排查。

3）風(fēng)電并網(wǎng)困難：風(fēng)電場(chǎng)一般處于電網(wǎng)末端，遠(yuǎn)離用電負(fù)荷中心，大容量的風(fēng)電需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離的電網(wǎng)傳輸。風(fēng)電的不確定性和對(duì)電能質(zhì)量的影響使得風(fēng)電接入電網(wǎng)造成困難。

針對(duì)上述問(wèn)題，某公司研發(fā)了一套風(fēng)電場(chǎng)遠(yuǎn)方監(jiān)控系統(tǒng)，可以對(duì)分布在不同地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及場(chǎng)內(nèi)變電站的設(shè)備運(yùn)行情況及生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和監(jiān)控，使監(jiān)控中心能夠及時(shí)準(zhǔn)確地了解各風(fēng)電場(chǎng)的生產(chǎn)運(yùn)行狀況。Moxa嵌入式計(jì)算機(jī)DA-681在通訊部分扮演著非常重要的角色。

系統(tǒng)需求
——該系統(tǒng)需要將子風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)與主站的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行連接，且主站和子站間的信息通訊采用標(biāo)準(zhǔn)的IEC 61850協(xié)議。
——主站設(shè)備連接四個(gè)子風(fēng)場(chǎng)，采用雙網(wǎng)冗余的通訊方式將采集的數(shù)據(jù)傳送至主控中心，并起到各個(gè)風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)隔離的作用。
——子站設(shè)備需采集風(fēng)場(chǎng)變電站綜合自動(dòng)化（1-2網(wǎng)口）、故障錄波（2網(wǎng)口）、風(fēng)場(chǎng)采集系統(tǒng)等子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。
——適應(yīng)風(fēng)場(chǎng)惡劣的氣候條件，產(chǎn)品需具備高可靠性和高穩(wěn)定性。

Moxa解決方案
在風(fēng)電場(chǎng)遠(yuǎn)方監(jiān)控系統(tǒng)中，客戶經(jīng)過(guò)選型和測(cè)試，最終選用了Moxa的DA-681嵌入式計(jì)算機(jī)作為主站和子站的通訊設(shè)備。DA-681是專為電力應(yīng)用而特別設(shè)計(jì)的嵌入式計(jì)算機(jī)，其采用 Intel x86處理器， 6個(gè)以太網(wǎng)口，4個(gè)光隔RS-232串口和8個(gè)光隔RS-485串口。在這個(gè)應(yīng)用中，客戶在主站放置一臺(tái)DA681，其中四個(gè)網(wǎng)口通向四個(gè)子站連接子站的DA-681。在子站里，與各個(gè)子系統(tǒng)的連接也需要大量的網(wǎng)口，DA-681恰好滿足現(xiàn)場(chǎng)對(duì)于網(wǎng)口數(shù)量的需求。

DA-681作為一款嵌入式計(jì)算機(jī)，其具備強(qiáng)大的協(xié)議轉(zhuǎn)換能力。IEC61850技術(shù)是數(shù)字化變電站的核心技術(shù)之一，是數(shù)字化變電站的信息描述方法和通信協(xié)議。在這個(gè)應(yīng)用中，DA-681可以將現(xiàn)場(chǎng)不同設(shè)備的通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的IEC 61850協(xié)議，確保整個(gè)通訊的順暢。

此外，DA-681采用無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)，強(qiáng)大的散熱技術(shù)確保產(chǎn)品在風(fēng)場(chǎng)這種惡劣的應(yīng)用環(huán)境中仍能保持穩(wěn)定運(yùn)行。其支持雙電源100/240 V交直流電源輸入（單電源與雙電源型可選），為產(chǎn)品提供更可靠的保障。采用19英寸、1U高度的堅(jiān)固結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是風(fēng)場(chǎng)應(yīng)用的理想解決方案。

目前，采用Moxa DA-681嵌入式計(jì)算機(jī)作為通訊控制器的風(fēng)電場(chǎng)遠(yuǎn)方監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)多個(gè)風(fēng)場(chǎng)得到了實(shí)際的應(yīng)用，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。最終通過(guò)該系統(tǒng)，管理人員和運(yùn)行人員在遠(yuǎn)方的監(jiān)控室就能對(duì)各個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行情況了如指掌，甚至風(fēng)電場(chǎng)可以無(wú)人值班。檢修人員只需駐扎在風(fēng)場(chǎng)附近的居住區(qū)，遇到緊急情況可以馬上趕到現(xiàn)場(chǎng)，平時(shí)可以在設(shè)備需要維護(hù)的時(shí)候去現(xiàn)場(chǎng)或在天氣晴好時(shí)進(jìn)行例行的維護(hù)檢修。

系統(tǒng)配置圖

為什么選擇Moxa？
——DA-681采用Intel x86處理器，配備VGA接口，具有6個(gè)以太網(wǎng)口，4個(gè)光隔RS-232串口，8個(gè)光隔RS-485串口，以及CF卡插槽和USB接口
——DA-681采用無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)，支持19英寸機(jī)架安裝方式（1U高度），雙電源100/240 V交直流電源輸入（單電源與雙電源型可選）

應(yīng)用產(chǎn)品介紹

DA-681 (link: http://.cn/product/DA-681.htm)
——Intel賽揚(yáng)M 1 GHz處理器，前端總線頻率400 MHz
——6個(gè)10/100 Mbps以太網(wǎng)口
——4 個(gè)光隔RS-232串口，8個(gè)光隔RS-485 串口
——支持Embedded Linux，WinCE 6.0，或WinXPe platform
——雙源100/240 V交直流電源輸入（單電源與雙電源型可選）
——無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)，兼容IEEE802.11a/b/g標(biāo)準(zhǔn)