分布式光伏電站通訊解決方案的組網(wǎng)形式和特點

數(shù)字顯示光伏發(fā)電，數(shù)字驅(qū)動光伏發(fā)電是ICT技術(shù)發(fā)展給光伏行業(yè)帶來的進(jìn)步，通過數(shù)據(jù)采集和圖表顯示，業(yè)主、投資單位、運維單位等相關(guān)方可以輕松便捷地獲取所需要的信息并及時發(fā)現(xiàn)電站問題或?qū)﹄娬具M(jìn)行優(yōu)化升級。

目前分布式光伏電站可以選擇的通訊方式有很多，如WiFi、GPRS/4G、RS485、PLC、藍(lán)牙等。如何選擇合適的通訊方式要結(jié)合實際項目的特點和需求。本文主要分享不同通訊解決方案的組網(wǎng)形式和特點。

首先給大家普及一下電站通信的各個層級，按照從小到大可分為調(diào)試層、數(shù)據(jù)采集及傳輸層和監(jiān)控層，為適應(yīng)各類現(xiàn)場條件，每個層級內(nèi)都有不同的通信方式可供選擇。如圖所示：

一調(diào)試層

調(diào)試方式根據(jù)不同的機(jī)型有3種方案，WiFi、GPRS/4G或藍(lán)牙，這兩種方式一般僅針對無屏機(jī)，操作方式類似，通過手機(jī)連接逆變器WiFi、藍(lán)牙模塊信號進(jìn)行本地數(shù)據(jù)查看和設(shè)置，或通過GPRS/4G信號進(jìn)行遠(yuǎn)程配置。

二數(shù)據(jù)采集及傳輸層

1、WiFi通信

組網(wǎng)形式：一般每臺逆變器配置一個WiFi模塊，對應(yīng)的區(qū)域有無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋。如圖所示：

特點

WiFi通訊方式適用于逆變器臺數(shù)較少的項目，優(yōu)勢是不需要布線，也不產(chǎn)生流量費用；

WiFi上傳的數(shù)據(jù)到固德威SEMS平臺或特定的第三方平臺；

固德威WiFi模塊接口根據(jù)不同的機(jī)型會存在USB接口以及PIN接口的方式；

數(shù)據(jù)可以發(fā)送至固德威SEMS運維平臺或者通過直發(fā)/轉(zhuǎn)發(fā)的方式發(fā)送到指定的第三方平臺。

2、GPRS/4G通信

組網(wǎng)形式：一般每臺逆變器配置一個GPRS模塊，GPRS模塊內(nèi)置移動的SIM卡，數(shù)據(jù)發(fā)送到通信基站再上傳到對應(yīng)的服務(wù)器。如圖所示：

特點

無須敷設(shè)通信電纜及特殊配置，適用于中小型的分布式項目；

GPRS使用的是2G信號，默認(rèn)免流量使用五年；

固德威新機(jī)型GPRS模塊接口已采用USB接口，更加方便快捷；

考慮以后2G退網(wǎng)的風(fēng)險，固德威已推出了高性價比的4G模塊，該模塊采用CAT1技術(shù)，可解決2G退網(wǎng)后設(shè)備離線問題，數(shù)據(jù)傳輸更穩(wěn)定。4G CAT1模塊有5PIN版、USB版兩個版本，國內(nèi)機(jī)型（除SMT/HT系列）均可在原接口方式上匹配升級，詳情可微信公眾號咨詢小固。

3、RS485通信

組網(wǎng)形式：逆變器通常帶有2個RS485接口，通過手拉手的形式，由末端逆變器接數(shù)采裝置，數(shù)采裝置通過LAN、GPRS等形式送到監(jiān)控后臺。如圖所示：

特點

應(yīng)用廣泛，適用于低壓及升壓并網(wǎng)項目，多用于本地監(jiān)控；

通訊穩(wěn)定，信號無串?dāng)_；

需要敷設(shè)通訊線纜；

固德威數(shù)據(jù)采集器Ezlogger Pro前3個COM口最多可接入60臺逆變器，預(yù)留1個COM口，可接入電表實現(xiàn)防逆流功能，或接入第三方環(huán)境測試儀獲取氣象數(shù)據(jù)。

Ezlogger Pro

4、PLC通信

組網(wǎng)形式：PLC（Power line Communication）即電力載波通訊，逆變器通過動力電纜傳輸信號，再由SCB2000（PLC1.0）/SCB3000（PLC2.0）智能通訊箱進(jìn)行信號剝離，后通過GPRS（僅適用于PLC1.0）、LAN或光纖的形式上傳數(shù)據(jù)至監(jiān)控平臺。如圖所示：

特點

適用于低壓側(cè)無負(fù)載的升壓型并網(wǎng)項目，可節(jié)省通訊線纜和施工上的投資，提升了電站的通訊可靠性和可維護(hù)性，是值得信賴的電站通訊方案；

PLC1.0采用SCB2000通信箱，目前通訊速率可達(dá)20-30 Kbps，適用于固德威MT機(jī)型，單臺通訊箱最多可接30臺逆變器；PLC2.0采用SCB3000通信箱，目前通訊速率可達(dá)200Kbps，適用于固德威SMT、HT機(jī)型，單臺通訊箱最多可接60臺逆變器；SCB系列通訊箱作為PLC通訊的核心，通信距離是1000m。

PLC-環(huán)網(wǎng)光纖方案

針對多臺SCB通訊箱，采用光纖環(huán)網(wǎng)的形式聯(lián)接，其中一臺設(shè)為主機(jī)，其他的設(shè)為從機(jī)，由主機(jī)通過LAN/光纖的方式接入本地服務(wù)器。

在多機(jī)環(huán)網(wǎng)中，如其中一臺通信箱信號中斷，數(shù)據(jù)依舊可以繼續(xù)傳送，不會丟包。

三監(jiān)控層

固德威為工商業(yè)項目提供免費的SEMS監(jiān)控平臺，進(jìn)行集中展示、分析、告警等功能，大大簡化了后期運維工作。

客戶如果自己有監(jiān)控云平臺的，也可與固德威云服務(wù)器進(jìn)行通信，我們會提供固德威API抓包協(xié)議，由客戶的云服務(wù)器發(fā)送指令從固德威云服務(wù)器獲取所需數(shù)據(jù)。

四總結(jié)

為方便大家快速定位適合自己項目的通信方案，現(xiàn)將上述方案的優(yōu)點及適用場景進(jìn)行對比，如下表：

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