熔鹽儲能,作為一種技術(shù)成熟、安全可靠、壽命超長的大規(guī)模熱儲能技術(shù),憑借其可儲存數(shù)小時乃至數(shù)天的能力,正成為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵支撐。在這一系統(tǒng)中,穩(wěn)定、高效且安全的網(wǎng)絡(luò)通信是實現(xiàn)其可靠運行和智能管理的核心基礎(chǔ)。作為貫穿儲熱、換熱、發(fā)電及調(diào)控全流程的“神經(jīng)系統(tǒng)”,通信網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)著實時傳輸溫度、壓力、流量及設(shè)備狀態(tài)等關(guān)鍵數(shù)據(jù)的使命,直接決定了熔鹽儲能過程的控制精度、系統(tǒng)協(xié)同效率與故障響應(yīng)速度。上海兆越通訊技術(shù)有限公司憑借其在工業(yè)通信領(lǐng)域的深厚技術(shù)積累,推出專為熔鹽儲能場景打造的高可靠通信系統(tǒng)解決方案。該方案致力于為熔鹽儲能電站構(gòu)建一個具備高可靠性、高安全性和高性能的通信“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”,確保這個“超級充電寶”能夠被精準(zhǔn)控制、高效運行和智能化管理。
系統(tǒng)說明
1.現(xiàn)場設(shè)備層:
由遍布在儲罐、管道、泵閥周圍的溫度/壓力/流量/液位傳感器和控制器/執(zhí)行器(如閥門、變頻器)等組成,實時感知熔鹽的溫度、壓力、流量等最原始的物理狀態(tài),并精確執(zhí)行來自上層的控制指令。
2.過程控制層:
采用分布式部署的PLC(可編程邏輯控制器),就近采集現(xiàn)場設(shè)備層的數(shù)據(jù),執(zhí)行高速、獨立的閉環(huán)控制邏輯,并作為數(shù)據(jù)進(jìn)入工業(yè)以太網(wǎng)的第一道關(guān)口。
3.網(wǎng)絡(luò)通信層 :
由千兆工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)組成的接入環(huán)網(wǎng),和由三層萬兆工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)組成的冗余核心網(wǎng)絡(luò)組成,為整個電站提供一個可靠、高速、無阻塞的數(shù)據(jù)傳輸通道,確保任何一個數(shù)據(jù)包都能準(zhǔn)確、及時地送達(dá)。
4.監(jiān)控與管理層:
由DCS服務(wù)器、SCADA調(diào)度系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)(EMS)、智能運維系統(tǒng)以及監(jiān)控大屏組成,對全站數(shù)據(jù)進(jìn)行集中處理、存儲和可視化呈現(xiàn);執(zhí)行復(fù)雜的控制策略和優(yōu)化算法;為運維人員提供統(tǒng)一的監(jiān)控和管理界面。
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方案介紹
為滿足熔鹽儲能電站對“永不中斷”的嚴(yán)苛要求,本網(wǎng)絡(luò)通信方案的設(shè)計包含接入層與核心層兩級架構(gòu)。
接入層:
采用光纖冗余環(huán)網(wǎng)(MR-Ring)拓?fù)?,現(xiàn)場不同區(qū)域的遠(yuǎn)程I/O站通過就近的PLC接入千兆工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī),這些交換機(jī)通過光纖端口“手拉手”地連接成一個物理閉環(huán)。
該環(huán)網(wǎng)支持毫秒級自愈,當(dāng)環(huán)路上任何一處光纜或設(shè)備出現(xiàn)故障,環(huán)網(wǎng)協(xié)議(如MRP、RSTP)能在50毫秒內(nèi)感知到拓?fù)渥兓?,并迅速激活邏輯斷點,使數(shù)據(jù)流從另一方向繞行。這種“Bumpless”(無擾動)的切換對上層的DCS和PLC控制系統(tǒng)是完全透明的,從而保證了控制的連續(xù)性。
核心層:
采用兩臺三層萬兆工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)作為整個網(wǎng)絡(luò)的心臟。接入層的環(huán)網(wǎng)通過至少兩條獨立的上行鏈路,分別連接到這兩臺核心交換機(jī)上,形成物理上的冗余。
兩臺核心交換機(jī)之間運行VRRP(虛擬路由冗余協(xié)議)。它們對外共享一個虛擬的網(wǎng)關(guān)IP地址。一臺作為主用,處理所有路由和轉(zhuǎn)發(fā);另一臺作為備用,實時監(jiān)控主用機(jī)的狀態(tài)。一旦主用機(jī)發(fā)生故障,備用機(jī)會在毫秒級內(nèi)自動接管虛擬網(wǎng)關(guān)IP,成為新的主用機(jī),從而保障了跨網(wǎng)段通信的永不中斷?!叭龑印惫δ軐崿F(xiàn)了基于VLAN的網(wǎng)絡(luò)分段,能將控制網(wǎng)、視頻監(jiān)控網(wǎng)、設(shè)備管理網(wǎng)等邏輯隔離,防止廣播風(fēng)暴和安全風(fēng)險的橫向擴(kuò)散。
方案優(yōu)勢
全方位冗余,無單點故障
鏈路冗余:接入層采用MR-Ring毫秒級自愈環(huán)網(wǎng)。
設(shè)備冗余:核心交換機(jī)、DCS服務(wù)器均采用雙機(jī)熱備模式。
電源冗余:所有工業(yè)交換機(jī)和服務(wù)器均支持雙路冗余電源輸入。
分層分區(qū),結(jié)構(gòu)清晰高效
嚴(yán)格遵循核心層-匯聚層-接入層的三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),職責(zé)分明,易于管理和擴(kuò)展。
利用三層交換機(jī)的VLAN和路由功能,可將控制網(wǎng)、管理網(wǎng)、視頻網(wǎng)等不同業(yè)務(wù)進(jìn)行安全隔離,防止故障擴(kuò)散和廣播風(fēng)暴,提升了網(wǎng)絡(luò)整體性能。
工業(yè)級品質(zhì),適應(yīng)嚴(yán)苛環(huán)境
方案中所有交換機(jī)均為工業(yè)級產(chǎn)品,具備寬溫工作(-40℃~85℃)、無風(fēng)扇散熱、超強(qiáng)抗電磁干擾等特性,能夠長期穩(wěn)定運行在電站現(xiàn)場多塵、高溫、強(qiáng)電磁的惡劣環(huán)境中。
本質(zhì)安全,實現(xiàn)縱深防御
內(nèi)部通過VLAN/ACL等技術(shù)實現(xiàn)區(qū)域隔離和訪問控制,構(gòu)筑了從邊界到核心的“縱深防御”體系,確保了系統(tǒng)的本質(zhì)安全。
產(chǎn)品介紹
【MIE-2424B】
? 支持16個10/100/1000M自適應(yīng)以太網(wǎng)RJ45接口,4個千兆SFP擴(kuò)展槽
? 可選POE供電,支持802.3af/at供電標(biāo)準(zhǔn)
? 支持MR-Ring快速環(huán)網(wǎng)(自愈時間 < 20 ms),兼容STP/RSTP/MSTP生成樹協(xié)議
? 支持Port-based VLAN,IEEE 802.1Q VLAN和GVRP協(xié)議
? 支持動態(tài)和靜態(tài)鏈路聚合
? 支持IGMP Snooping和GMRP過濾組播封包
? 支持基于MAC 地址的端口鎖定,防止非法入侵
? 支持SNMPv1/v2c/v3不同等級的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議
? 多種網(wǎng)管方式:Web、Snmp,Telnet,Console
? 波紋式鋁型材外殼,工業(yè)4級電磁兼容性設(shè)計
【Cronet CC-3936】
? 支持16個10/100/1000M電口+8個10/100/1000M電口與8個1000M SFP插槽是Combo光電復(fù)用接口,4個千兆 SFP插槽或4個萬兆SFP+插槽
? 可選POE供電,支持802.3af/at供電標(biāo)準(zhǔn)
? 支持MR-Ring快速環(huán)網(wǎng)(自愈時間<20ms),兼容STP/RSTP/MSTP生成樹協(xié)議
? 支持ACL,對L2-L4層數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾
? 支持QoS,基于端口的流量監(jiān)管, WRR、DRR、SP、隊列調(diào)度算法、報文的802.1p
? 支持靜態(tài)路由、策略路由、RIP V1/2、OSPF、IS-IS、BGP、虛擬路由冗余協(xié)議VRRP
? 支持IP組播PIM-SM、PIM-DM
? 支持IPv6路由 OSPFv3、BGP4、ISISv6
? 滿足工業(yè)4級電磁兼容性,無風(fēng)扇設(shè)計