安全可靠與維護管理最佳化的太陽能源廠網路設備建置與串接

背景

世界各國正在加速進行將石化燃料轉換為再生能源的過程。而在全球，使用環保能源的發電廠數量超過了煤炭和天然氣的總和。太陽能是最受歡迎的可再生能源形式之一，尤其是在缺乏強風和水源的地區。

智利北部是阿塔卡馬沙漠。其幾乎無水分的氣候，加上全年充足的陽光，使其成為建造太陽能發電廠的理想地點。這座名為Cerro Dominador的新11 0兆瓦工廠是一個聚光太陽能（CSP）設備，它利用 10,600 面鏡子（定日鏡）排列成一個圓圈，將陽光反射到 243 英尺高的中央塔上。

通過加熱和熔化塔內的化學鹽，熔鹽的溫度可以達到五百攝氏度以上。水被汽化，蒸汽驅動渦輪機發電。該工廠目的在儲存產生的電力，使其能夠每天 24 小時供電。

但是，每個定日鏡都需要連接到位於中央的伺服器並由其控制，這對數據傳輸工程來說，是一項艱鉅的挑戰任務。

挑戰

為了維持能源生產，太陽能發電廠必須能夠在有陽光時始終不間斷地運行。工廠的效率和盈利能力取決於太陽輻射是否聚焦在塔上。如果化學鹽的溫度降低，電輸出會降低，因此定日鏡必須始終與太陽和塔正確對齊。

定日鏡的位置調整是自動化的，並由控制中心的工程人員進行監控。定日鏡控制箱（HCB）接收來自中央伺服器的太陽位置資訊，並根據控制中心發送的命令確定定日鏡陣列在任何給定時刻的角度。為了最大限度地提高生產率，並最大限度地減少代價高昂的工廠停機的可能性，這種互連系統需要具備備援機制、且是具備經濟效益且功能強大的乙太網解決方案，該解決方案易於佈建和維護管理。由於預算限制，全專案不可能全部都使用網管型乙太網路交換機。因此需要以網管型和非網管型交換機的搭配使用，並且不犧牲設備效能。

此外，阿塔卡馬沙漠的溫度白天可以達到 104°F （40°C）左右，而晚上的溫度會降至 41°F （5°C）或更低。在如此惡劣的條件下運行的設施的網路基礎設施必須更有耐受度，來抵禦高低溫度的驟升驟降等溫度波動。

專案需求

網路備援，故障切換時間短
與定日鏡控制箱的可靠連接
硬體必須能夠承受極端的溫度波動

解決方案

益網科技受託建立一個可靠穩定的網路傳輸架構，該網路可以連接700公頃（1730英畝）大型設施中的所有設備。益網科技的現場應用工程師與工廠設計人員密切合作，先了解應用需求，然後設計和測試了所討論模擬的的網路架構。

合宜的軟硬體搭配
憑藉多年的經驗和專有技術，益網科技提供了一個高效能解決方案，完整佈建專案技術目標 - 為太陽能發電場中的 10,000 多個 HCB 提供可靠的數據傳輸，並傳輸到控制室的伺服器和人員。每個 HCB 都連接到一個EX430 00的工業非管理型交換機，該交換機配備了針對電源和鏈路故障的繼電器警報。 EX43000 交換機排列在 Alpha Ring 中，這是益網科技創建的一種自我電力備援恢復，旨在為複雜網路提供備援。Alpha-chain可與其他備援協定相容，根據使用者定義的超時計數提供快速故障恢復。

每條 Alpha Ring 都與一對 EX61000A 工業級乙太網路交換機相連，這些交換器與 EX27000 全光纖介面網管型交換機互連成一個 Alpha Ring 。Alpha-Ring 是益網科技專有技術，在 Ring 中的任何元件發生故障時，復原的時間將小於 15 毫秒。通過 Alpha Ring ，控制室伺服器會通過備援主幹連接進行串接。

由內而外全網域防護
這種強大的拓撲結構透過完整的廣播風暴保護機制而增強效能。廣播風暴是由廣播網路流量的過度積累所引起的。如果不慎誤中廣播風暴，將可能會導致網路崩潰。益網科技所採用的網管型和非網管型乙太網交換機上提供廣播風暴保護機制，將能確保一旦廣播流量超過設定的安全數值，廣播幀將被自動過濾掉。這樣可以節省頻寬，讓基本傳輸機制順利運作。

該解決方案中採用的所有三種型號的益網科技乙太網路交換器都經過了高溫差穩定運作的強化設計與測試，讓終年網路傳輸都不間斷。

背景

挑戰

解決方案

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