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    福氏技术自主开发的国产化主控系统在风电行业的应用优势
    发布者:  发布时间:2023/11/22 19:52:40

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    基于多年的风机控制经验,福氏技术为客户提供主控系统、变桨系统、风场功率管理、一次调频、scada系统等解决方案,并对在役机组进行技改升级,提高发电效率、降低服务成本、满足新涉网要求等需求。

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    awp 100:awp 100 是最新研发的国产化中大型可编程控制平台,已广泛应用于风力发电、潮流能发电、储能等领域的开放式控制平台,在其它工控领域同样具备巨大的应用潜力和竞争优势。

    awp 100 基于模块化设计理念,用户可根据不同系统需求灵活配置福氏技术设计的各品类io模块,构建最优控制系统。pcm6·x 系列控制器是适用于 awp 100 控制平台的核心控制模块,使用自主可控的 fs os 实时操作系统,同时支持基于 iec 61131-3 的应用程序开发方式和嵌入式应用程序开发方式。

    一、awp 100 智能控制平台在风力发电机组的专业化应用

    1、福氏技术针对风力发电机组控制器和io模块的需求特征进行定制化设计。

    20年设计寿命,5年质保

    高主频强算力设计

    掉电保存区冗余设计

    20年寿命内的大容量存储器设计

    控制器自带ups功能

    宽供电范围:18v~36v

    易更换的模块化设计

    io模块通道自带仿反接保护功能

    高频采样速度信号采集模块设计

    超高频20khz振动信号采集模块

    双冗余操作系统设计

    控制器二级看门狗设计

    控制器数据清零模式设计

    风电所需特殊信号模块设计

    2、针对风力发电通讯网络安全进行定制化网络安全防护方案设计。

    控制器所有对外网络协议必须为带s的安全加密型,如:sftp/https/scp等

    通用型通讯协议必须进行加密安全设计,如安全型opc/codesys等

    设计了四级网络安全防护体系

    3、针对风力发电机组恶劣应用环境进行的环境适应性专用设计

    控制器运行温度:-40…70°c

    存储温度:-40…85°c

    运行海拔: ≤ 4000 m

    防护等级:ip30

    湿度:55 ℃ 97%相对湿度,凝露

    防盐雾: 3m防护处理

    冲击:三向50g,11ms

    振动:15 to 50 hz 2.3 g/13.2 to 100 hz 1.0 g

    浪涌保护:

    -供电: ±3 kvp dm \ ±3 kvp cm

    -数字量输入: ±1 kvp dm \ ±2 kvp cm

    -数字量输出: ±1 kvp dm \ ±2 kvp cm

    -模拟量输入: ±3 kvp dm \ ±3 kvp cm

    -模拟量输出: ±1 kvp dm \ ±2 kvp cm

    -pt100: ±3 kvp dm \±3 kvp cm

    -通讯接口: ±2 kvp cm

    阻燃材料:符合ul94标准的自熄性阻燃材料

    二、awp 100 智能控制平台的自主可控关键点

    plc控制器国产化主要体现在其技术的自主可控方面。自主可控主要体现在:

    1. 控制器设计需求自主可控

    控制器在初始设计时,其设计规格书、设计方案完全由国内完成。

    2. 控制器硬件设计自主可控

    控制器在硬件设计的初始阶段就制定了自主可控的原则,在能满足设计要求的前提下尽量选用国产电子元器件。

    3. 控制器操作系统开发自主可控

    控制器使用的福氏os操作系统基于linux3.0版本裁剪开发,添加自主开发的安全内核、网络防火墙、用户管理器等,在操作系统安全可靠的前提下实现操作系统的自主可控。且福氏新能源完全自主完成os操作系统的迭代、新功能开发、新技术应用等。

    4. 控制器生产测试设备自主开发

    为保证awp100控制器的高可靠性,福氏新能源协同国内厂商自主开发了awp100控制器生产过程中需采用的ate(pcba自动化测试设备)、tst(环境适应性测试设备)、ats(产品功能自动化测试设备)等。

    5. 控制器国产化生产

    控制器完全由福氏技术上海工厂自主生产,其采购、品控、客户交付等都在本地完成。

    6. 控制器技术支持自主可控

    控制器对客户端的技术支持完全由福氏技术完成,承诺客户需要支持时6小时内必须回复,需到现场服务时在非不可抗力情况下全国大城市12小时到达现场,48个小时到达非边远地区现场,72小时到达全国各现场。

    7. 控制器售后维修服务自主可控

    控制器损坏原因分析和坏件修复,完全由福氏技术完成。

    三、awp 100 智能控制平台的突破技术点

    a. 高安全性网络防护体系

    1. 安全型对外网络通讯协议

    awp100控制器采用的对外网络通讯协议全部采用加密型网络通讯协议,如:sftp、https、ssh等。

    2. 加强型内置防火墙

    awp100控制器采用的加强型防火墙,可实现只允许有许可权的特有ip地址外接设备访问控制器。

    3. 安全型内置网络服务器

    awp100控制器采用安全型内置网络服务器,当有外来攻击数据穿透防火墙时,该网络服务器将自动切断外接设备与控制器之间的网络连接,保证控制器自身的稳定运行。

    4. 内置安全内核

    awp100控制器操作系统内置安全内核,当外来网络攻击穿透上述3层时,安全内核将断开控制器文件管理系统,切断控制器操作系统所有对外网络服务,仅保持控制器自身系统运行。

    b. 双机热备控制器冗余系统

    为确保控制器在高可靠性要求的工况中能够持续稳定运行,awp100控制器将推出双机热备控制器冗余系统,确保使用awp100控制器的控制系统能够持续稳定运行。

    c. 高安全性实时操作系统

    awp100控制器使用专用的福氏 os操作系统。福氏 os操作系统基于开源实时linux3.0平台开发。福氏新能源对福氏 os系统进行了安全性加强设计。

    1、基本安全模块

    linux的基本安全是基于linux安全模块、selinux和winbind,并且在lsm上构建了多种访问控制机制,可以实现应用程序与操作系统的隔离。而window的基本安全是基于mscap,mscap可以信任很多根验证机构,系统相对脆弱。

    2、网络安全

    linux提供了对于当前的tcp/ip协议的完全支持,并且内核还包括了ip防火墙代码、ip防伪、ip服务质量控制及许多安全特性。因此linux的网络安全方面优于window。

    3、内核安全

    windows把用户程序和操作系统的核心集成到一起,而linux则把核心区域与用户区域区分开来。当用户程序出现问题时,对window内核有影响,而对linux内核没有任何影响。因此linux内核安全优于window。

    4、用户管理

    在window系统中,用户会默认以系统管理员的身份登录,而在系统中所发生的任何损害,都会迅速蔓延到整个系统之中。linux系统是一个多用户的操作系统,因此即便是某个用户想要进行恶意破坏,底层系统文件依然会受到保护。

    5、架构安全

    linux系统采用的是模块化设计,如果不需要的话,你可以将任何一个系统组件删除掉。而window是一个整体,即使发现有安全漏洞的模块,在window系统中都不可以删除。因此linux在架构安全优于window。

    四、awp 100 智能控制平台在风电行业中的运行业绩

    截止2022年,福氏技术自主可控国产化控制器共有超过1.7万台运行于全球各区域,运行最高海拔为4133米,运行最低温度为零下37度,我国两大雷暴区内运行平稳。在大连庄河、山东昌邑、越南金欧、越南加莱等大量海上风电场稳定运行。

    关于福氏技术

    福氏新能源技术(上海)有限公司(简称“福氏技术”)以技术创新为驱动,专注工业自动化领域。公司总部位于上海张江科学城,并在上海、天津、西安设有研发与工程中心。

    福氏技术长期伴随中国新能源产业建设,深耕风电自动控制领域,为数以万计的风机提供控制、驱动系统解决方案,应用覆盖了50kw-8mw的陆上、海上风机,成长为行业领导品牌。同时福氏以控制及驱动技术为核心,提供基于逻辑控制、运动控制、机器视觉、人工智能、数字化工具、行业知识库的通用自动化解决方案。

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