實時通訊使風電場應用實現快速響應 
  EtherCAT光纖通訊網絡

，用於連接高效靈活的風力發電機組

  為了確保風場擴建後能夠為蘇格蘭格拉斯哥市可靠地供電，運營商使用了EtherCAT高速通訊係統及相應的控製組件。 
  圖片顯示了一組PCC（公共連接點） 
  近日，歐洲風能協會發布了一些預測數據：歐洲風電將取得進一步的動態發展，到 2020 年，風電總裝機容量將實現 64％的增長。作為這一發展的組成部分
，數十台總輸出量為 217 兆瓦的風力發電機最近由法國阿爾斯通公司安裝在了蘇格蘭風場中。極速EtherCAT通訊網絡和Beckhoff相應的 I/O 組件構成這一歐洲最大陸上風電項目的通訊主幹。 
  阿爾斯通這一最新的風電項目主要在蘇格蘭格拉斯哥附近擴建的Whitelee風場中運行。新增的 217 兆瓦的裝機容量，足夠滿足 124,000 戶家庭的用電需求。此次陸上風場的擴建為整個歐洲大陸設立了新標準，此外
，這也是阿爾斯通功能強大的 ECO 100 風力發電機的第一個大型項目。阿爾斯通在該風場總共安裝了 69 台3 兆瓦的 ECO 100 風力發電機，6 台1.67 兆瓦的 ECO 74 風力發電機。 
  先進的控製技術確保可靠的風場運營 
  阿爾斯通的 Wind e-control™ 係統負責風場內的控製任務，如電壓、功率和頻率控製。例如，為了檢查風電場並網轉換點處的無功功率
，Wind e-control™ 係xi統tong從cong風feng場chang采cai取qu了le各ge種zhong措cuo施shi。每mei個ge相xiang應ying國guo家jia的de電dian網wang準zhun則ze都dou可ke以yi通tong過guo此ci控kong製zhi係xi統tong可ke靠kao地di實shi現xian。電dian網wang準zhun則ze中zhong描miao述shu的de要yao求qiu是shi為wei了le保bao證zheng電dian網wang的de穩wen定ding，在zai可ke再zai生sheng能neng源yuan產chan業ye不bu斷duan擴kuo大da時shi這zhe是shi最zui重zhong要yao的de。除chu此ci之zhi外wai，控kong製zhi係xi統tong允yun許xu在zai控kong製zhi室shi進jin行xing現xian場chang運yun營ying管guan理li或huo通tong過guo與yu SCADA 係統進行數據通訊遠程進行管理。Wind e-control™ 係統已首次在這個風場中安裝並成功應用。

  
  阿爾斯通的並網設計工程師VicencCasadevall描述了控製係統的一些關鍵細節：“一方麵
，我們有無功功率控製（RPC），它有三個調節模式。通過在‘電壓控製’模式下控製無功功率，能夠根據風電場運營商的規定調整轉換點，即公共連接點（PCC）的電壓。在‘功率因數控製’模式中，可以控製 PCC 的功率因數。‘無功功率控製’模式能夠讓風電場運營商擁有一定的無功功率容量。另一方麵，我們還有有功功率控製（APC），它有二個調節模式。通過在‘有功功率限製’模式下控製有功功率
，可以限製風場的有功功率輸出。在‘頻率控製’模式中，如果頻率超過一定水平
，有功功率輸出將會被限製。” 
  EtherCAT用作高速的並且經濟的數據通訊的基礎

  
  EtherCAT是 Wind e-control™ xitongdelingyigehexinjishu。zheyigongnengqiangdadeshujutongxunwangluo，bujinshiyongyudantaifenglifadianji
，taduifengchangwangluoyetebiezhongyao。fengdianchanghefenglifadianjikongzhidezhouqishijianwei 5 毫秒，並且它們相互間同步，使得風場電壓控製的響應時間低於 200 毫秒。 
  VicencCasadevall回憶道：”由於我們必須滿足充滿挑戰的時間要求，阿爾斯通的研發團隊尋求一種具有操作確定性的通信協議。最終，我們選擇了EtherCAT協議。它運行可靠，速度快，完全符合我們的要求。” 
  Dirk Kordtomeikel, Beckhoff風電行業經理強調了EtherCAT係統除了其速度之外的成本優勢：“現在
，風場網絡監控設備大部分都基於光纜。這些光纜都與EtherCAT兼容，允許我們在安裝過程中利用現有的電纜網絡
，不會產生額外費用。此外，基於EtherCATdefengchangwangluomanzudianlanrongyudeyaoqiu。fanguolai，yuqitazongxianxitongdelianjiehaikeyitigaozhenggexitongdekaifangxinghelinghuoxing。yunyingshangnenggouyibiqitashishiyitaiwangxieyigengdidechengbenhuodezhexiehaochu。 
  EtherCAT能夠跨越長距離 
  一個BeckhoffEK1100 EtherCAT耦合器鏈接控製站中的 I/O 層。種類齊全的EtherCAT端子模塊可處理風場自動運行中出現的所有信號形式。另外一個 EK1100 耦合器與各個 EK1521 EtherCAT光纖拓展端子模塊通訊。與帶光纖接口的 EK1501 EtherCAT耦合器配套，它們在各個風力發電機組間建立了靈活、可擴展的光纖網絡。標準以太網電纜允許兩個站點之間的距離為 100 米
，兩個光纖裝置之間的距離可以更長：使用多模玻璃光纖連接可達 2 公裏
，而使用單模玻璃光纖連接甚至可達 20 公裏。 
  硬件和軟件組件協同工作 
  除(chu)了(le)對(dui)高(gao)速(su)數(shu)據(ju)通(tong)訊(xun)的(de)需(xu)求(qiu)之(zhi)外(wai)，硬(ying)件(jian)和(he)軟(ruan)件(jian)的(de)操(cao)作(zuo)可(ke)靠(kao)性(xing)也(ye)是(shi)絕(jue)對(dui)重(zhong)要(yao)的(de)，特(te)別(bie)是(shi)對(dui)於(yu)處(chu)在(zai)惡(e)劣(lie)環(huan)境(jing)條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)機(ji)組(zu)來(lai)說(shuo)
，例(li)如(ru)劇(ju)烈(lie)的(de)振(zhen)動(dong)和(he) -60℃...+55℃ 的工作溫度。與Beckhoff的緊密合作對於VicencCasadevall來說是一個重要因素：“由於是Beckhoff發明了EtherCAT
，對我們來說很清楚的一點就是
，可以從Beckhoff購買最好的硬件和軟件解決方案，以實現與這個現場總線係統最佳匹配。不僅如此

，Beckhoff在自動化技術林領域，特別是在風電行業
，有著悠久的曆史，在阿爾斯通也享有很好的聲譽。” 
  更多信息，請見http://www.beckhoff.com.cn/cn/applicat/default.htm 
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