风电场远程维护解决方案的特点及建设面临哪些挑战

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。

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；传统威廉希尔官方网站 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威廉希尔官方网站 ，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11n AP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。

三、方案特点与客户收益

1、移动巡检和远程诊断威廉希尔官方网站 ，提升效率、增加产能：

锐捷解决方案可实现移动巡检：提供塔内和塔外的无线覆盖，实现风电设备的远距离操作。巡查时，手持移动设备可远距离监测风机状态，大大提升效率；部分检修可在塔外完成，减少停机，将损耗降至最低。

此外，锐捷解决方案还实现了远程诊断：用手持设备与后台进行音视频对讲，通过现场回传的图像诊断故障，不必等待专业人员赶赴现场。

2、强电磁干扰防护和射频环境自适应威廉希尔官方网站 ，避免严酷电气环境的干扰：

锐捷独有的强电磁干扰防护威廉希尔官方网站 可通过电源滤波消除容易引发设备故障的干扰，专门针对电力行业的强电磁环境设计。射频环境自适应威廉希尔官方网站 可消除因信号反射造成的无线性能降低，针对工业环境金属设备多的情况而设计

3、 无线回传组网与光纤双备份，使可靠性倍增：

锐捷解决方案使用无线回传组网与光纤的双备份，大大提升可靠性：风塔间通过无线回传数据，最终通过无线汇集到机房；风场内的视频监控点，亦可通过无线回传视频数据。

4、工业级的网络设备，防止恶劣天气的影响：

锐捷提供工业级的网络设备，具备可靠的环境适应性。产品在高低温、防水防尘、防霉防雾、机械振动等方面的指标在业界居于领先地位，能保证在极端天气下的正常运作。

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