構筑綠色能源數字底座,風光一體化智慧電站整體解決方案
一、引言
隨著新能源技術的飛速發展,“風光一體”已成為大型新能源基地的主流建設模式。面對新能源電站對網絡安全、智能運維、無人值守的更高要求,上海兆越通訊技術有限公司依托成熟的工業通訊技術與豐富的新能源場景實踐,面向陸上/近海風電場與大規模光伏電站融合的綜合能源基地,打造專用綜合網絡解決方案。

本方案以物理隔離為核心安全原則,實現生產控制網、視頻監控網、無線運維網三網徹底分離,采用分層、分區、全冗余架構設計,為風光電站精細化視頻檢測、全場景無線覆蓋提供穩定支撐,為電站智能化、高效化運維提供堅實網絡底座。
二、 場站網絡
場站網絡是整個風光一體化電站的“大腦中樞”和“指揮中心”,其網絡設計的核心目標是絕對的安全性、高度的冗余性和全面的覆蓋性。本方案采用分層、分區、物理隔離的設計理念,為場站的穩定運行和高效運維提供堅實的網絡保障。

場站的無線覆蓋網絡(WiFi)是專為運維人員、管理人員及來訪者設計的,旨在提供一個便捷、高效、安全的無線工作環境。該網絡隸屬于全場的運維管理網絡,與生產控制網和視頻監控網物理隔離。
組網方式:
場站內的所有AP(無線接入點)都通過網絡布線,連接到機房匯聚交換機上。
這些匯聚交換機最終通過光纖鏈路,匯聚到場站機房內專門負責WiFi業務的核心交換機上。
所有AP的配置、認證和管理,都由部署在控制中心的AC控制器(無線控制器)進行統一操作。
室內全覆蓋 - 巡檢房間:
針對場站綜合樓內的每一個巡檢房間、辦公室、會議室、值班室等,都在其天花板或墻壁上部署1組室內AP。確保了場站內部所有工作和生活區域的無死角、高質量WiFi信號覆蓋。工作人員可以隨時隨地使用筆記本電腦、手機、PDA等設備接入網絡,查閱資料、處理工單或進行日常辦公。
室外重點區域覆蓋 - 主變區及公共區域:
部署: 在場站的室外,特別是關鍵的主變電區域,從不同角度部署2臺室外型AP。同時,在人員活動頻繁的公共區域(如停車場、樓宇之間),也部署室外AP進行信號覆蓋。
主變區覆蓋: 為運維人員在主變區域進行設備巡檢、紅外測溫、數據記錄等工作時,提供穩定可靠的無線網絡支持。
公共區域覆蓋: 實現了室內到室外的無縫網絡漫游,保證了人員在場站內移動時通信不中斷。
三、 視頻監控網絡
為滿足精細化的視頻檢測要求,我們構建一個完全獨立的、物理隔離的視頻監控專用網絡。
組網方式: 所有攝像頭均接入就近的工業以太網交換機,這些交換機通過獨立的備用纖芯組成多個千兆光纖冗余環網,最終匯聚至場站的視頻專用匯聚交換機。
1. 風機視頻監控部署 (共計5組/臺):
機艙對角2組: 在每臺風機的機艙內部對角線位置安裝2臺高清球機或槍機,實現機艙內設備運行狀態的無死角監控。
塔底1組: 在塔筒底部安裝1臺廣角攝像頭,監控塔底設備狀態及人員進出情況。
箱變1組: 在風機配套的箱式變電站外部署1臺攝像頭,監控箱變設備及周邊環境。
塔筒外出入口1組: 在塔筒外部出入口處安裝1臺攝像頭,記錄人員進出塔筒的影像。
2.光伏視頻監控部署:
箱變頂部全向檢測: 在光伏區的每個箱式變電站頂部,根據視野需求,部署2組或4組高清攝像頭,呈90度或180度夾角安裝,實現對周邊光伏陣列區域的360度全向覆蓋檢測。

四、 WiFi覆蓋網絡
為滿足運維人員在所有作業區域的無線通信需求,我們構建一個覆蓋廣泛、信號穩定的專用WiFi網絡。
組網方式: 所有AP(無線接入點)均連接到就近的工業以太網交換機,這些交換機通過主用纖芯組成多個專用的千兆光纖冗余環網,由場站的AC控制器進行統一管理。
1. 風機無線覆蓋部署 (共計3組AP/臺):
機艙1組AP: 在機艙內部署1臺工業級室內AP,為機艙內部提供高質量的WiFi信號。
塔底1-2組AP(含塔筒覆蓋): 在塔底部署1臺工業級AP,通過外接高增益定向天線,一路天線覆蓋塔底區域,另一路天線朝向塔筒內部,配合塔筒內壁的信號反射,為垂直的爬梯通道提供無線信號覆蓋。
室外箱變1組AP: 在箱變附近部署1臺室外型AP,覆蓋箱變及其周邊區域。

2. 光伏無線覆蓋部署:
匯流箱區域: 在每個光伏匯流箱(或根據信號強度,每隔一個)布置1組室外AP,確保對廣闊的光伏面板區域實現無縫信號覆蓋。
場站內部及主變區域:在場站內的每個巡檢房間,部署1組室內AP,保證室內辦公和數據處理的無線需求。在主變區域,部署2臺室外AP,從不同角度對關鍵的主變設備區進行重點信號覆蓋。
五、 運維場景實現
本方案為運維人員提供了前所未有的便利性和安全性。當巡檢人員攜帶手持PDA設備進入任何作業區域時:
1. 無縫漫游: PDA設備可以在整個場站、光伏區、風機塔底乃至塔筒和機艙內部,實現WiFi信號的無縫漫游切換,業務不中斷。
2. 實時通信: 運維人員可以隨時隨地通過WiFi網絡,與控制中心進行高清視頻通話、接收電子工單、上傳設備照片和巡檢報告。
3. AR/VR遠程指導: 穩定的網絡也為未來引入AR眼鏡等先進運維工具,實現專家遠程指導、虛擬現實培訓等應用奠定了基礎。
六、 方案總結
本風光一體化解決方案通過嚴格的物理隔離設計,為精細化的視頻檢測和全場景的無線覆蓋需求,構建了兩張獨立、健壯、高效的專用網絡。方案精確響應了每一個監控點位和無線覆蓋點的部署要求,不僅從根本上保障了核心生產系統的網絡安全,更通過無處不在的無線網絡,極大地提升了運維工作的效率和安全性,是打造現代化、智能化、無人化新能源電站的理想網絡基石。
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