概述
在全球
能源结构向绿色低碳转型的浪潮中,风能、太阳能等新能源已成为主力军。然而,其固有的间歇性和波动性(即“靠天吃饭”)为
电网的稳定带来了巨大挑战。如何在白天阳光充足、夜间风力强劲时将多余的电能储存起来,在用电高峰或无风无光时再平滑地释放出来?大规模长时储能技术应运而生,它正是解决这一世界性难题的“超级能源充电宝”。
熔盐储能,作为一种技术成熟、安全可靠、寿命超长的大规模热储能技术,凭借其可储存数小时乃至数天的能力,正成为构建新型
电力系统的关键支撑。在这一系统中,稳定、高效且安全的网络通信是实现其可靠运行和智能管理的核心基础。作为贯穿储热、换热、发电及调控全流程的“神经系统”,通信网络承担着实时传输温度、压力、流量及设备状态等关键数据的使命,直接决定了熔盐储能过程的控制精度、系统协同效率与故障响应速度。
上海兆越通讯技术有限公司凭借其在工业通信领域的深厚技术积累,推出专为熔盐储能场景打造的高可靠通信系统解决方案。该方案致力于为熔盐储能电站构建一个具备高可靠性、高安全性和高性能的通信“神经网络”,确保这个“超级充电宝”能够被精准控制、高效运行和智能化管理。
系统说明
1.现场设备层:
由遍布在储罐、管道、泵阀周围的温度/压力/流量/液位传感器和控制器/执行器(如阀门、变频器)等组成,实时感知熔盐的温度、压力、流量等最原始的物理状态,并精确执行来自上层的控制指令。
2.过程控制层:
采用分布式部署的PLC(可编程逻辑控制器),就近采集现场设备层的数据,执行高速、独立的闭环控制逻辑,并作为数据进入工业以太网的第一道关口。
3.网络通信层 :
由千兆工业以太网
交换机组成的接入环网,和由三层万兆工业以太网交换机组成的冗余核心网络组成,为整个电站提供一个可靠、高速、无阻塞的数据传输通道,确保任何一个数据包都能准确、及时地送达。
4.监控与管理层:
由DCS服务器、SCADA调度系统、能量管理系统(EMS)、智能运维系统以及监控大屏组成,对全站数据进行集中处理、存储和可视化呈现;执行复杂的控制策略和优化算法;为运维人员提供统一的监控和管理界面。
方案拓扑
方案介绍
为满足熔盐储能电站对“永不中断”的严苛要求,本网络通信方案的设计包含接入层与核心层两级架构。
1.接入层
采用光纤冗余环网(MR-Ring)拓扑,现场不同区域的远程I/O站通过就近的PLC接入千兆工业以太网交换机,这些交换机通过光纤端口“手拉手”地连接成一个物理闭环。
该环网支持毫秒级自愈,当环路上任何一处光缆或设备出现故障,环网协议(如MRP、RSTP)能在50毫秒内感知到拓扑变化,并迅速激活逻辑断点,使数据流从另一方向绕行。这种“Bumpless”(无扰动)的切换对上层的DCS和PLC控制系统是完全透明的,从而保证了控制的连续性。
2.核心层
采用两台三层万兆工业以太网交换机作为整个网络的心脏。接入层的环网通过至少两条独立的上行链路控制工程网版权所有,分别连接到这两台核心交换机上控制工程网版权所有,形成物理上的冗余。
两台核心交换机之间运行VRRP(虚拟路由冗余协议)。它们对外共享一个虚拟的网关IP地址。一台作为主用,处理所有路由和转发;另一台作为备用,实时监控主用机的状态。一旦主用机发生故障,备用机会在毫秒级内自动接管虚拟网关IP,成为新的主用机,从而保障了跨网段通信的永不中断。“三层”功能实现了基于VLAN的网络分段,能将控制网、视频监控网、设备管理网等逻辑隔离,防止广播风暴和安全风险的横向扩散。
方案优势
1.全方位冗余,无单点故障:
●链路冗余:接入层采用MR-Ring毫秒级自愈环网。
●设备冗余:核心交换机、DCS服务器均采用双机热备模式。
●电源冗余:所有工业交换机和服务器均支持双路冗余电源输入。
2.分层分区CONTROL ENGINEERING China版权所有,结构清晰高效:
●严格遵循核心层-汇聚层-接入层的三层网络架构,职责分明,易于管理和扩展。
●利用三层交换机的VLAN和路由功能,可将控制网、管理网、视频网等不同业务进行安全隔离,防止故障扩散和广播风暴,提升了网络整体性能。
3.工业级品质,适应严苛环境:
●方案中所有交换机均为工业级产品,具备宽温工作(-40℃~85℃)、无风扇散热、超强抗电磁干扰等特性,能够长期稳定运行在电站现场多尘、高温、强电磁的恶劣环境中。
4.本质安全,实现纵深防御:
●内部通过VLAN/ACL等技术实现区域隔离和访问控制www.cechina.cn,构筑了从边界到核心的“纵深防御”体系,确保了系统的本质安全。
产品介绍
MIE-2424B 16GE+4GSFP卡轨式千兆网管型工业以太网交换机
●支持16个10/100/1000M自适应以太网RJ45接口,4个千兆SFP扩展槽
●可选POE供电,支持802.3af/at供电标准
●支持MR-Ring快速环网(自愈时间 < 20 ms),兼容STP/RSTP/MSTP生成树协议
●支持Port-based VLAN,IEEE 802.1Q VLAN和GVRP协议
●支持动态和静态链路聚合
●支持IGMP Snooping和GMRP过滤组播封包
●支持基于MAC 地址的端口锁定,防止非法入侵
●支持SNMPv1/v2c/v3不同等级的网络管理协议
●多种网管方式:Web、Snmp,Telnet,Console
●波纹式铝型材外壳,工业4级电磁兼容性设计
Cronet CC-3936 16GE+8G(Combo)+4TSFP三层万兆工业以太网交换机
●支持16个10/100/1000M电口+8个10/100/1000M电口与8个1000M SFP插槽是Combo光电复用接口,4个千兆 SFP插槽或4个万兆SFP+插槽
●可选POE供电,支持802.3af/at供电标准
●支持MR-Ring快速环网(自愈时间<20ms),兼容STP/RSTP/MSTP生成树协议
●支持ACL,对L2-L4层数据进行过滤
●支持QoS,基于端口的流量监管, WRR、DRR、SP、队列调度算法、报文的802.1p
●支持静态路由、策略路由、RIP V1/2、OSPF、IS-IS、BGP、虚拟路由冗余协议VRRP
●支持IP组播PIM-SM、PIM-DM
●支持IPv6路由 OSPFv3、BGP4、ISISv6
●满足工业4级电磁兼容性控制工程网版权所有,无风扇设计