CN113271340B - 一种适用于海上风电场的网络组网及监控系统配置结构 - Google Patents

一种适用于海上风电场的网络组网及监控系统配置结构 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种适用于海上风电场的网络组网及监控系统结构，包含海上升压站、陆上计量站及陆上集控中心，陆上集控中心与陆上计量站分开布置；所述海上升压站、陆上计量站和陆上集控中心三站点构成环网结构，所述海上升压站与陆上集控中心的通信连接线路包括海上升压站与陆上计量站之间的第一部分和陆上计量站与陆上集控中心之间的第二部分，所述第一部分和第二部分在陆上计量站连接。本发明可满足海陆间远程监控要求，支持将陆上集控中心与陆上计量站分开建设，解决了陆上集控中心运维人员长期工作生活的环境问题，提供了运维人员出海的便利条件，同时增加了三个站点之间的信息传输的可靠性、安全性及传输带宽。

Description

一种适用于海上风电场的网络组网及监控系统配置结构
技术领域
本发明涉及一种适用于海上风电场的网络组网及监控系统配置,适用于海上风力发电领域。
背景技术
海上风电场由于离岸距离较远，一般配套建设一座海上升压站、一座陆上计量站及两者间的高压海底电缆，海上升压站将风电场的电能汇集、升压后通过高压海缆输送至陆上计量站，再通过电力系统线路将电能送入电网。
海上升压站采用“无人值班”运行模式，海上升压站的各类监控信息通过SDH光通信工作站及海底复合光缆送至海缆登陆点附近的陆上计量站，通常在陆上计量站内设置集控中心，由陆上计量站(陆上集控中心)负责对海上升压站实时远程监控。
在实际的工程中，陆上集控中心设置在陆上计量站内可能会存在两类问题：1、陆上计量站的选址一般位于沿海地带不适宜值班人员长期工作居住；2、陆上计量站所在位置离运维码头较远，不方便运行人员出海运维。
发明内容
本发明的目的是：针对上述存在的问题，提供一种适用于海上风电场的网络组网及监控系统配置结构，支持将陆上集控中心与陆上计量站分开建设，海上升压站和陆上计量站按“无人值班”运行，由陆上集控中心实现对上述两站点的远程监控，监控信息由常规的海上升压站～陆上计量站(陆上集控中心)两站点间的传输变为海上升压站～陆上计量站～陆上集控中心三站点间的传输，以在满足远程监控要求的同时，方便出海及运维人员生活。
为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：
一种适用于海上风电场的网络组网及监控系统结构，包含海上升压站、陆上计量站及陆上集控中心，其特征在于：陆上集控中心与陆上计量站分开布置；
所述海上升压站与陆上计量站间通信连接；所述陆上计量站与陆上集控中心通信连接，所述海上升压站与陆上集控中心通信连接，且其通信连接线路包括海上升压站与陆上计量站之间的第一部分和陆上计量站与陆上集控中心之间的第二部分，所述第一部分和第二部分在陆上计量站连接，所述海上升压站、陆上计量站和陆上集控中心三站点构成环网结构。
海上升压站和陆上计量站均按“无人值班”运行方式设计，所述陆上计量站作为海上风电场与电力调度部门之间的电力调度点，陆上集控中心实现对海上风电场的实时远程监视与控制，并作为工程指挥中心以及运维基地。陆上计量站建设在海底电缆登陆点附近，陆上集控中心建设在运维码头附近。
所述海上升压站、陆上计量站和陆上集控中心三站点分别配置第一光通信工作站SDH、第二光通信工作站SDH、第三光通信工作站SDH，构成环网结构，提高信息传输可靠性，并实现多站点远程监控。
进一步地，所述海上升压站设置第一监控工作站、监控及调度自动化设备、第一网络交换机；陆上计量站设置第二监控工作站、监控及系统通信调度自动化设备、第二网络交换机，陆上集控中心设置第三监控工作站、计算机监控系统设备、第三网络交换机；
第一监控工作站、监控及调度自动化设备中的计算机监控系统设备、第一光通信工作站通过以太网线连接至第一网络交换机；第二监控工作站、监控及系统通信调度自动化设备中的计算机监控系统设备和第二光通信工作站通过以太网线连接至第二网络交换机；第三监控工作站、陆上集控中心的计算机监控系统设备和第三光通信工作站通过以太网线连接至第三网络交换机。
进一步地，陆上计量站的监控及系统通信调度自动化设备中设置计算机监控系统设备，并配置远动装置、调度数据网、系统通信设备和调度自动化设备，从而与电力调度部门通信连接；远动装置和调度自动化设备、调度数据网及系统通信设备依次连接，监控及系统通信调度自动化设备中的计算机监控系统设备和远动装置通过以太网线连接至第二网络交换机。
进一步地，海上升压站调度自动化设备通过以太网线连接至第一光通信工作站，陆上计量站调度自动化设备通过以太网线连接至第二光通信工作站。
进一步地，海上升压站的第一光通信工作站SDH与陆上计量站的第二光通信工作站SDH之间采用海底电缆复合光缆连接，陆上计量站的第二光通信工作站SDH与陆上集控中心的第三光通信工作站SDH之间采用全介质自承式ADSS光缆连接，海上升压站和陆上集控中心SDH光通信设备间采用海底电缆复合光缆+ADSS光缆连接，其中，第一部分为海底电缆复合光缆，第二部分为ADSS光缆。所述陆上计量站与陆上集控中心两站间建设ADSS专用光缆，较传统租用运营商的通信通道相比，更能保证监控信息传输的可靠性、安全性，并增加了传输带宽。
采用本发明技术方案，本发明的有益效果为：与现有技术相比，本发明海上风电场网络组网及监控系统配置可满足海陆间远程监控要求，支持将陆上集控中心与陆上计量站分开建设，解决了陆上集控中心运维人员长期工作生活的环境问题，提供了运维人员出海的便利条件，同时增加了三个站点之间的信息传输的可靠性、安全性及传输带宽。
附图说明
图1为本发明网络组网及监控系统配置示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步的阐述。
如图1所示，本实施例中的适用于海上风电场的网络组网及监控系统配置结构，包含海上升压站1、陆上计量站2和陆上集控中心3,采用多站点远程监控模式，海上升压站和陆上计量站均按“无人值班”运行方式设计。陆上集控中心与陆上计量站分开布置，对于海底电缆登陆点和运维码头，相比陆上集控中心3，陆上计量站2建设在更靠近海底电缆登陆点的地点，相比陆上计量站2，陆上集控中心3建设在更靠近运维码头的地点。所述陆上计量站2作为海上风电场与电力调度部门之间的电力调度点，陆上集控中心3实现对海上风电场的实时远程监视与控制，并作为工程指挥中心以及运维基地。
所述海上升压站1与陆上计量站2间建设三根单芯海底光电复合缆4，单根单芯海底光电复合缆4为2*24芯光缆；每根海底光电复合缆4中的一部分光纤专用于所述海上升压站1与陆上计量站2之间的通信连接，另一部分光纤8用于和陆上集控中心3通信连接。
所述陆上计量站2和陆上集控中心3之间建设24芯ADSS专用光缆5，24芯ADSS专用光缆5中的一部分光纤专用于陆上计量站2和陆上集控中心3之间通信连接，另一部分光纤6在陆上计量站2与所述海底光电复合缆4中的另一部分光纤8连接，两者在陆上计量站2内设置对熔点7。所述ADSS光缆是指All-dielectric Self-supporting Optical Cable，也称全介质自承式光缆。
所述海上升压站1设置两台第一光通信工作站SDH(Synchronous DigitalHierarchy)，一主一备，标号为91；陆上计量站2设置两台第二光通信工作站SDH，一主一备，标号为92，陆上集控中心3设置两台第三光通信工作站SDH，一主一备，标号为92，构成光纤环网，第一光通信工作站91与第二光通信工作站92之间通过海底光电复合缆4中的一部分光纤连接，第二光通信工作站92和光通信工作站93之间通过ADSS专用光缆5中的一部分光纤连接，第一光通信工作站91和第三光通信工作站93之间通过海底光电复合缆4中的一部分光纤8和ADSS专用光缆5中的另一部分光纤6连接。
所述海上升压站1设置第一监控工作站101、监控及调度自动化设备12、第一网络交换机111；登陆点计量站2设置第二监控工作站102、监控及系统通信调度自动化设备13、第二网络交换机112，陆上集控中心3设置第三监控工作站103、计算机监控系统设备14、第三网络交换机113。
第一监控工作站101、监控及调度自动化设备12中的计算机监控设备、第一光通信工作站91通过以太网线连接至第一网络交换机111。第二监控工作站102、监控及系统通信调度自动化设备13中的计算机监控系统设备和第二光通信工作站92通过以太网线连接至第二网络交换机112。第三监控工作站103、计算机监控系统设备14和第三光通信工作站93通过以太网线连接至第三网络交换机113。所述第一网络交换机111、第二网络交换机112、第三网络交换机113也均一主一备设置。海上升压站1的监控及调度自动化设备12中的调度自动化设备19通过以太网线连接至第一光通信工作站91，陆上计量站2的监控及系统通信调度自动化设备13中的调度自动化设备18通过以太网线连接至第二光通信工作站92，构成点对点组网；
陆上计量站2的监控及系统通信调度自动化设备13中设置计算机监控系统设备，并配置远动装置15、调度数据网16、系统通信设备17及调度自动化设备18。远动装置15及调度自动化设备18均与调度数据网16通过以太网线连接。调度数据网16与系统通信设备17通过同轴电缆连接。监控及系统通信调度自动化设备13中的计算机监控系统设备和远动装置15通过以太网线连接至第二网络交换机112。远动装置15传送的计算机监控远动信息和调度自动化设备18传送的其他电力调度信息均传送至调度数据网16。调度数据网16将电力调度信息通过系统通信设备17“直采直送”上送电力调度部门。
所述海上升压站1的监控及调度自动化设备12设置计算机监控系统设备和所述调度自动化设备19。
三个站点的监控系统通过各自站内的SDH通信设备组成光纤环网，实现了陆上集控中心3对海上升压站1和陆上计量站2的实时远程监控。作为海缆登陆点及电力电缆出线侧，陆上计量站2是风电场计量关口设置点及电力系统调度点设置处，建立海上风电场与电力调度部门之间的电力调度。
本实施例中建设专用光纤环网解决了三站点通信数据传输的瓶颈，为系统运行的高效性、可靠性及安全性提供了坚实保障。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种适用于海上风电场的网络组网及监控系统结构，包含海上升压站、陆上计量站及陆上集控中心，其特征在于：陆上集控中心与陆上计量站分开布置；
所述海上升压站与陆上计量站间通信连接；所述陆上计量站与陆上集控中心通信连接，所述海上升压站与陆上集控中心通信连接，且其通信连接线路包括海上升压站与陆上计量站之间的第一部分和陆上计量站与陆上集控中心之间的第二部分，所述第一部分和第二部分在陆上计量站连接，所述海上升压站、陆上计量站和陆上集控中心三站点构成环网结构，所述陆上计量站作为海上风电场与电力调度部门之间的电力调度点，陆上集控中心实现对海上风电场的实时远程监视与控制，并作为工程指挥中心以及运维基地；
所述海上升压站、陆上计量站和陆上集控中心三站点分别配置第一光通信工作站SDH、第二光通信工作站SDH、第三光通信工作站SDH，构成环网结构；
所述海上升压站设置第一监控工作站、监控及调度自动化设备、第一网络交换机；陆上计量站设置第二监控工作站、监控及系统通信调度自动化设备、第二网络交换机，陆上集控中心设置第三监控工作站、计算机监控系统设备、第三网络交换机；
第一监控工作站、监控及调度自动化设备中的计算机监控系统设备、第一光通信工作站通过以太网线连接至第一网络交换机；第二监控工作站、监控及系统通信调度自动化设备中的计算机监控系统设备和第二光通信工作站通过以太网线连接至第二网络交换机；第三监控工作站、陆上集控中心的计算机监控系统设备和第三光通信工作站通过以太网线连接至第三网络交换机；
海上升压站的第一光通信工作站SDH与陆上计量站的第二光通信工作站SDH之间采用海底电缆复合光缆连接，陆上计量站的第二光通信工作站SDH与陆上集控中心的第三光通信工作站SDH之间采用全介质自承式ADSS光缆连接，海上升压站和陆上集控中心SDH光通信设备间采用海底电缆复合光缆+ADSS光缆连接，其中，第一部分为海底电缆复合光缆，第二部分为ADSS光缆。
2.如权利要求1所述的一种适用于海上风电场的网络组网及监控系统结构，其特征在于陆上计量站的监控及系统通信调度自动化设备中设置计算机监控系统设备，并配置远动装置、调度数据网、系统通信设备和调度自动化设备，从而与电力调度部门通信连接；远动装置和调度自动化设备、调度数据网及系统通信设备依次连接，监控及系统通信调度自动化设备中的计算机监控系统设备和远动装置通过以太网线连接至第二网络交换机。
3.如权利要求1所述的一种适用于海上风电场的网络组网及监控系统结构，其特征在于海上升压站调度自动化设备通过以太网线连接至第一光通信工作站，陆上计量站调度自动化设备通过以太网线连接至第二光通信工作站。
4.如权利要求1所述的一种适用于海上风电场的网络组网及监控系统结构，其特征在于陆上计量站建设在海底电缆登陆点附近，陆上集控中心建设在运维码头附近。
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