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
PROFIBUS 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。