引言
中国的风能资源十分丰富，目前已经探明的风能储量约为3226GW，其中可利用风能约为253GW，主要分布在西北、华北和东北的草原和戈壁以及东部和东南沿海及岛屿上。根据统计，截至到2006 年底，中国大陆地区已建成并网型风电场91 座，累计运行风力发电机组3311 台，总容量达259.9 万kW(以完成整机吊装作为统计依据)。已经建成并网发电的风场主要分布在新疆、内蒙、广东、浙江、辽宁等16 个省区。根据电监会公布的数据，截至2006 年底,中国发电装机容量达到62200 万kW，风力发电占全国总装机容量的0.42%。截至到2006 年底，全世界总风电装机容量已经达到7390.4 万kW，其中德国总装机容量2062.2 万kW，位居世界第一，中国2006 年风电新增装机容量仅次于美国、德国、印度和西班牙，列第五位;总装机容量列世界第六位。因此，风力发电将成为我国最具大规模开发前景的新能源之一。
系统概述
风电主控系统可根据风速、风向对系统加以控制，在稳定的电压和频率下运行，自动地并网和脱网，并监视齿轮箱、发电机的运行温度，液压系统的油压，对出现的任何异常进行报警，必要时自动停机。保证风电机组安全可靠运行，实现自然风的最大利用率和最高的能量转化率，向电网提供良好的电能。
目前国内监控系统的下位机是指风电机组的控制器。对于每台风力发电机组来说，即使没有上位机的参与，也能安全正确地工作。所以相对于整个监控系统来说，下位机控制系统是一个子系统，具有在各种异常工况下单独处理风电机组故障，保证风电机组安全稳定运行的能力。Ci‐pf110‐M 作为此控制系统的主控制器PROFIBUS 总线光纤通讯至关重要，通过ROFIBUS 总线通讯检测电网参数、风况、现场温度参数，对风电机组进行并、脱网控制，同时根据风况进行偏航、变桨等动作，以进行优化控制，从而提高风电机组的运行效率与发电质量。
图1 支持PROFIBUS‐DP 协议的控制柜之间采用光纤连接
主控站安装于风电机组塔筒底部，与机舱站通过PROFIBUS 总线光纤进行通讯，与远程监控系统和人机界面通过工业以太网进行通讯;对风电机组整体运行进行控制和监测;通过现场总线实现与变桨系统和变流系统通讯。机舱站以远程IO 方式，通过现场总线与主控制器、变桨控制系统进行通讯。机舱站用于采集电网电量信息，记录风向、风速、发电机转速及温度等数据，控制偏航、扭揽。机舱站通过光纤介质与塔底主控站进行通讯。
人机界面安装于风电机组塔底和机舱，通过工业以太网与主控制器通讯;用于完成系统运行状态控制和显示、风电机组参数设置、历史数据的查询和统计、故障记录的查询等工作。通过设置用户访问权限，保证风电机组操作的安全可靠。
Ck‐if620‐S 以太网交换机将每台风电机组数据，通过光纤介质，发送到中央监控系统中。风电机组与风电机组之间采用环网拓扑结构。
优势及特点
可靠性高。塔底与机舱采用光纤通讯，保障通讯不受外部干扰;出色的环境适应性。温度适应性宽，‐40℃能顺利工作;出色的工艺，适合于戈壁、滩涂以及海上风力发电自控系统。拥有强大的自诊断功能，光纤链路及掉电报警，支持电源冗余;适合风电应用的专用产品。如PROFIBUS 光纤通讯模块Ci‐pf110‐M;以太网光纤交换机Ck‐if620 等，用于完成风电特殊信号的远距离通讯。
风电自控通讯专用产品
光纤通讯模块Ci‐pf110‐M 特点：
▲ 拓展PROFIBUS‐DP 总线的传输距离
▲ 支持Profibus‐DP 工业控制现场总线协议,通信速率0~6M(12M 可选).
▲ 电接口具备1500V 电压隔离以及600W 浪涌保护功能。
▲ 单光口/双光口链网支持.
▲ 采用DC9‐30V 宽电源输入，双电源冗余，DC1000V 电源隔离，反接保护.
▲ 提供继电器输出光纤链路以及电源故障告警。
▲ IP30 防护等级,波浪纹铝制加强机壳,采用标准工业35mm 导轨安装方式。
▲ 外形尺寸(高*深*宽)：132mm×105mm×52mm
▲ 净重:800g
▲ 工作温度：‐10‐70℃(‐40℃+85℃宽温可选).
▲ 相对湿度：≤90%(无冷凝)
▲ 存放温度：﹣40～80℃
以太网光纤交换机Ck‐if620‐S 特点：
▲ 2FX+6TX,10/100M,单模SC 接口(ST、FC 选制)
▲ 支持网络管理，光纤自愈环功能。
结束语
采用深圳讯记公司的Ci‐pf110‐M 总线数据光端机用于风电主控系统PROFIBUS 总线光纤通讯，在内蒙古某风电场投运以来，通讯一直正常，有效地保证了自动控制系统的正常运行。
“十五”期间，中国的并网风电得到迅速发展。成为继欧洲、美国和印度之后发展风力发电的主要市场之一。在保证质量的前提下大大降低了光纤通讯硬件成本，缩短传统进口产品昂贵、交货期长，Ci‐pf110 性能稳定、方便易用等优点，在风电自动化控制系统领域值得推广。
备注：采用深圳讯记公司生产的Ci‐pf120 系列产品可一主与多总站之间实现光纤总线式通讯
