上海兆越推出熔盐储能系统通信解决方案,支撑新型电力系统稳定运行
在全球能源结构加快向绿色低碳转型的大背景下,风能与太阳能等可再生能源正日益成为主力电源。然而,这些能源固有的不稳定性给电网的平稳运行带来了显著挑战。如何在发电高峰时段将多余电能高效储存,并在需求上升或能源供应不足时平稳释放,成为当前电力系统建设的关键课题。在此背景下,大规模长时储能技术应运而生,被视作解决能源波动问题的“超级能源缓冲装置”。
熔盐储能作为一项具备技术成熟度高、安全性强以及使用寿命长等优势的大规模热储能方案,能够实现数小时甚至数天的能量存储,正逐步成为构建新一代电力系统的重要技术支撑。在整个储能系统中,通信网络被视为实现精准控制与智能化管理的“神经系统”。它负责在储热、换热、发电及调控各环节间,实时传输温度、压力、流量及设备状态等关键数据,直接影响系统运行的精度、效率与响应能力。
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,推出专为熔盐储能系统定制的高可靠性通信解决方案。该方案旨在构建一个具备高稳定性和高性能的通信“神经网络”,以保障储能电站的高效运行与智能管理。
系统结构解析
1. 现场设备层
该层级由部署在储罐、管道及各类泵阀周围的温度、压力、流量及液位传感器,以及控制器与执行器(如阀门和变频器)等组成。它们负责实时采集熔盐的物理参数,并精准执行来自上层系统的控制指令。
2. 过程控制层
采用分布式部署的PLC(可编程逻辑控制器),就近收集来自现场层的数据,并执行独立、快速的闭环控制逻辑。同时,作为进入工业以太网的第一道数据采集关口,该层级为后续数据处理提供基础。
3. 网络通信层
由千兆工业以太网交换机构成的接入环网,与由三层万兆工业以太网交换机构建的冗余核心网络共同作用,为整个系统提供一个高速、无阻塞的数据传输通道,确保每条信息都能精准、迅速地传递。
4. 监控与管理层
该层级包括DCS服务器、SCADA调度系统、EMS能量管理系统、智能运维系统以及监控大屏等,承担着全站数据的集中处理、存储与可视化展示功能,同时执行复杂的控制策略与优化算法,并为运维人员提供统一的监控与管理平台。
网络架构设计
为满足熔盐储能系统对“持续运行”的严苛要求,通信方案采用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)拓扑结构,现场的远程I/O站通过PLC接入千兆工业以太网交换机,并通过光纤端口“手拉手”方式形成物理闭环。该环网支持毫秒级自愈功能,当环路中任何环节发生故障时,环网协议(如MRP、RSTP)可在50毫秒内检测变化并迅速恢复数据路径,实现“无扰动切换”,确保上层控制系统不受影响。
2. 核心层
由两台三层万兆工业以太网交换机构成核心枢纽,接入层通过至少两条独立链路连接至核心交换机,形成物理冗余。两台核心设备之间通过VRRP(虚拟路由冗余协议)协同工作,共享一个虚拟网关IP地址。主用设备负责路由与数据转发,备用设备实时监控并可在故障时毫秒级接管任务,保障通信持续畅通。
方案核心优势
1. 全链冗余,无单点失效
- 链路冗余:接入层采用MR-Ring自愈环网,支持快速故障恢复。
- 设备冗余:核心交换机与DCS服务器均采用双机热备方案。
- 电源冗余:所有网络设备与服务器均支持双路供电输入,提升可靠性。
2. 分层分区,结构清晰
- 采用标准三层网络结构(核心-汇聚-接入),职责分明,便于运维与扩展。
- 通过VLAN和路由功能实现控制网、视频监控网、管理网的逻辑隔离,有效防控广播风暴和横向安全风险。
3. 工业级设计,适应极端工况
- 所有交换机均为工业级产品,具备宽温工作能力(-40℃~85℃)、无风扇散热及抗电磁干扰能力。
- 适用于电站环境中多尘、高温、强干扰的复杂条件。
4. 深度防御,本质安全
- 通过VLAN、ACL等技术实现区域隔离和访问控制,构建从边缘到核心的多层安全防护体系。
- 有效防止非法访问与数据泄露,保障系统运行安全。
产品介绍
MIE-2424B 16GE+4GSFP 千兆网管型工业以太网交换机
- 提供16个10/100/1000M自适应以太网RJ45端口与4个千兆SFP扩展槽。
- 支持MR-Ring环网协议,自愈时间小于20ms。
- 具备VLAN、端口锁定、IGMP Snooping等高级管理功能。
- 符合工业4级电磁兼容性设计,支持多种网管方式。
Cronet CC-3936 三层万兆工业以太网交换机
- 配备16个10/100/1000M电口及8个光电复用接口,支持千兆SFP或万兆SFP+。
- 支持VRRP、QoS、IP组播、IPv6路由等高级网络协议。
- 具备ACL、策略路由、RIP、OSPF、BGP等路由协议。
- 满足工业4级电磁兼容性标准,采用无风扇设计。