引言
中國的風能資源十分豐富，目前已經探明的風能儲量約為3226GW，其中可利用風能約
為253GW，主要分布在西北、華北和東北的草原和戈壁以及東部和東南沿海及島嶼上。根
據統計，截至到2006 年底，中國大陸地區已建成并網型風電場91 座，累計運行風力發電機
組3311 臺，總容量達259.9 萬kW（以完成整機吊裝作為統計依據）。已經建成并網發電的
風場主要分布在新疆、內蒙、廣東、浙江、遼寧等16 個省區。根據電監會公布的數據，截
至2006 年底,中國發電裝機容量達到62200 萬kW，風力發電占全國總裝機容量的0.42%。
截至到2006 年底，全世界總風電裝機容量已經達到7390.4 萬kW，其中德國總裝機容量
2062.2 萬kW，位居世界第一，中國2006 年風電新增裝機容量僅次于美國、德國、印度和
西班牙，列第五位；總裝機容量列世界第六位。因此，風力發電將成為我國最具大規模開發
前景的新能源之一。
系統概述
風電主控系統可根據風速、風向對系統加以控制，在穩定的電壓和頻率下運行，自動地
并網和脫網，并監視齒輪箱、發電機的運行溫度，液壓系統的油壓，對出現的任何異常進行
報警，必要時自動停機。保證風電機組安全可靠運行，實現自然風的最大利用率和最高的能
量轉化率，向電網提供良好的電能。
目前國內監控系統的下位機是指風電機組的控制器。對于每臺風力發電機組來說，即
使沒有上位機的參與，也能安全正確地工作。所以相對于整個監控系統來說，下位機控制系
統是一個子系統，具有在各種異常工況下單獨處理風電機組故障，保證風電機組安全穩定運
行的能力。 Ci‐pf110‐M 作為此控制系統的主控制器PROFIBUS 總線光纖通訊至關重要，通過
PROFIBUS 總線通訊檢測電網參數、風況、現場溫度參數，對風電機組進行并、脫網控制，
同時根據風況進行偏航、變槳等動作，以進行優化控制，從而提高風電機組的運行效率與發
電質量。
圖1 支持PROFIBUS‐DP 協議的控制柜之間采用光纖連接
主控站安裝于風電機組塔筒底部，與機艙站通過PROFIBUS 總線光纖進行通訊，與遠程
監控系統和人機界面通過工業以太網進行通訊；對風電機組整體運行進行控制和監測；通過
現場總線實現與變槳系統和變流系統通訊。
機艙站以遠程IO 方式，通過現場總線與主控制器、變槳控制系統進行通訊。機艙站用
于采集電網電量信息，記錄風向、風速、發電機轉速及溫度等數據，控制偏航、扭攬。機艙
站通過光纖介質與塔底主控站進行通訊。
人機界面安裝于風電機組塔底和機艙，通過工業以太網與主控制器通訊；用于完成系
統運行狀態控制和顯示、風電機組參數設置、歷史數據的查詢和統計、故障記錄的查詢等工
作。通過設置用戶訪問權限，保證風電機組操作的安全可靠。
Ck‐if620‐S 以太網交換機將每臺風電機組數據，通過光纖介質，發送到中央監控系統中。
風電機組與風電機組之間采用環網拓撲結構。
優勢及特點
可靠性高。塔底與機艙采用光纖通訊，保障通訊不受外部干擾；
出色的環境適應性。溫度適應性寬，‐40℃能順利工作；出色的工藝，適合于戈壁、灘
涂以及海上風力發電自控系統。
擁有強大的自診斷功能，光纖鏈路及掉電報警，支持電源冗余；
適合風電應用的專用產品。如PROFIBUS 光纖通訊模塊Ci‐pf110‐M；以太網光纖交換機
Ck‐if620 等，用于完成風電特殊信號的遠距離通訊。
風電自控通訊專用產品
光纖通訊模塊Ci‐pf110‐M 特點：
▲ 拓展PROFIBUS‐DP 總線的傳輸距離
▲ 支持Profibus‐DP 工業控制現場總線協議,通信速率0~6M(12M 可選).
▲ 電接口具備1500V 電壓隔離以及600W 浪涌保護功能。
▲ 單光口/雙光口鏈網支持.
▲ 采用DC9‐30V 寬電源輸入，雙電源冗余，DC1000V 電源隔離，反接保護.
▲ 提供繼電器輸出光纖鏈路以及電源故障告警。
▲ IP30 防護等級,波浪紋鋁制加強機殼,采用標準工業35mm 導軌安裝方式。
▲ 外形尺寸(高*深*寬)：132mm×105mm×52mm
▲ 凈重:800g
▲ 工作溫度：‐10‐70℃（‐40℃+85℃寬溫可選）.
▲ 相對濕度：≤90%(無冷凝)
▲ 存放溫度：﹣40～80℃
以太網光纖交換機Ck‐if620‐S 特點：
▲ 2FX+6TX,10/100M,單模SC 接口(ST、FC 選制)
▲ 支持網絡管理，光纖自愈環功能。
結束語
采用深圳訊記公司的Ci‐pf110‐M 總線數據光端機用于風電主控系統PROFIBUS 總線光纖
通訊，在內蒙古某風電場投運以來，通訊一直正常，有效地保證了自動控制系統的正常運行。
“十五”期間，中國的并網風電得到迅速發展。成為繼歐洲、美國和印度之后發展風力發電的
主要市場之一。在保證質量的前提下大大降低了光纖通訊硬件成本，縮短傳統進口產品昂貴、
交貨期長，Ci‐pf110 性能穩定、方便易用等優點，在風電自動化控制系統領域值得推廣。
備注：采用深圳訊記公司生產的Ci‐pf120 系列產品可一主與多總站之間實現光纖總線式通
訊。