赫思曼工业以太网在中国电力行业的应用

• 关键词：电机,工控,步进电机,数据采集

在中国改革开放的伟大年代里，一座大坝跃然江上，高峡出平湖。这里，就是世界瞩目的长江三峡水利枢纽工程。三峡工程经历了70年梦想、40年论证、12年建设，现今已步入人们盼望已久的收获期。从1994年正式开工建设起，到2003年全面实现二期工程蓄水、通航、发电三大目标，三峡工程已开始初步发挥效益。 到当年9月中旬，三峡电厂左岸最后一台机组即将正式并网发电。届时，左岸14台机组将比原计划提前整整一年全部投产。

发电是三峡工程的重要功能，而三峡电站又是我们水电开发的龙头示范企业。三峡电站装机容量1820万千瓦，年平均发电量847亿千瓦时。加上地下电站的6台机组，最终装机容量可达到2240万千瓦，将为经济发达、能源不足的华东、华中和华南等地区提供可靠、清洁的能源，对经济发展和减少环境污染发挥了重要的作用。

项目细节

三峡工程建设之初，中央领导就对三峡工程的重大装备工作，做出了一系列重要指示。明确要求一方面要积极开展国际合作，采购世界先进的技术和产品；另一方面要通过引进先进技术，推动我国制造工业发展，最终立足于国内制造。根据“技贸结合，转让技术，联合设计，合作制造”的基本原则，在三峡工程重大装备采购中，坚持运用国际招标的筹码，引进关键技术。
此次的机组主控监控系统的通讯平台就是采用德国赫思曼的工业以太网产品和设备来进行自动化网络的装备。通过建立国际技术领先的赫思曼工业专网与ABB的集散控制系统配合，对电厂的主机组进行全面的监控操作。

双环结构的工控专网可以保证在四个不同故障点同时产生时不影响主数据通讯的正常数据传输。
■ 控制中心的核心交换机 MACH3002与分控中心的接口机、控制中心的主数据库和服务器进行冗余连接。通 过两条独立的链路与设备通讯，一旦主线发生故障，系统通过上位机软件进行主备切换。这种情况 下，故障的检测和恢复时间取决于系统软件的性能。


系统需求
■ 传输距离长
■ 网络分期实施，要求易扩展，后期网络接入主干时不应影响已投入使用网络的运行
■ 设备要求很高的可靠性，满足无人职守的需要
■ 单点的链路故障不应该影响网络数据的传输
■ 现场工作环境恶劣，海拔最高达2150m，潮湿，强电磁干扰

解决方案
■ 交换式100Mbps/s工业以太网
■ 主干交换机采用多模光纤收发器1300nm时8dB连接概算，支持大约5km的传输距离
■ 电厂主控系统的主干网采用Hirschmann的HIPER-Ring技术，通过多模光纤连成双环双节点的拓扑结 构；各机组控制系统设备采用冗余主备机制上联至环形专网。HIPER-Ring技术保证在链路出现单点故障时可以在500ms的时间内实现自愈，各子系统与中心控制室的实时数据不会丢失。

为什么选择赫思曼
■ 工业标准的产品
■ 丰富的安全冗余机制
■ 在水电项目上丰富的经验
■ 产品性能可靠
■ 可以在恶劣的环境长时间正常工作
■ 完整的产品系列