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        光伏十年,通信升級的腳步從未停止

        2019-10-15 07:36:06華為技術(shù)有限公司嚴(yán)劍峰
        中國電業(yè)與能源 2019年9期
        關(guān)鍵詞:傳輸速率線纜鋪設(shè)

        華為技術(shù)有限公司 嚴(yán)劍峰

        AI、大數(shù)據(jù)、5G、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字技術(shù)的崛起,加速推動智能世界的到來。產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、行業(yè)升級,數(shù)字大潮中的生產(chǎn)生活方式皆以全新的面貌呈現(xiàn)。從2009 年敦煌特許權(quán)招標(biāo)到現(xiàn)在已經(jīng)過去十年,我國光伏技術(shù)、應(yīng)用場景不斷創(chuàng)新,光伏電站通信技術(shù)也在不斷迭代。

        RS485 有線通信

        早期的光伏電站大多數(shù)采用RS485 通信,用于子陣內(nèi)匯流箱、逆變器、箱變、環(huán)境監(jiān)測儀等設(shè)備之間的通信,傳輸速率為9600bps,最大可達(dá)19.2Kbps。

        RS485 是有線通信方式,需要專用通信線纜。電站施工時需要挖溝埋線,線纜敷設(shè)也有一定的工藝要求,否則會影響通信質(zhì)量。因此,在應(yīng)用RS485 的項目中,經(jīng)常會遇到很多問題,例如:由于施工人員不專業(yè),造成RS485 匯流箱接線錯誤;施工過程中誤將已經(jīng)鋪設(shè)好的線纜挖斷,造成二次故障。并且RS485 鋪設(shè)完畢后,需要專人進(jìn)行線路維護(hù),這也增加了項目的投資成本。

        此外,RS485 通信還存在線纜之間互相牽制的特點(diǎn),一旦某段線纜發(fā)生故障,系統(tǒng)無法準(zhǔn)確定位故障段,只能重新尋找進(jìn)行返工,線纜重復(fù)挖埋大大增加了人工成本。同時,若施工人員專業(yè)性不夠,又會埋下新的隱患,導(dǎo)致故障的發(fā)生循環(huán)往復(fù)。

        大同一期領(lǐng)跑者項目地處采煤沉陷區(qū),溝壑縱橫,土地下沉嚴(yán)重,調(diào)研發(fā)現(xiàn)不少采用RS485 通信線纜的電站出現(xiàn)了線纜斷裂、通信中斷等故障,導(dǎo)致無法監(jiān)控整個電站運(yùn)行,無法正確定位故障,嚴(yán)重影響了整個電站的系統(tǒng)運(yùn)行。

        某光伏電站沉降使導(dǎo)管露出。資料圖

        某光伏電站沉降使線纜露出。資料圖

        電力載波通信(PLC)

        隨著光伏行業(yè)的不斷發(fā)展、光伏電站建設(shè)的不斷提速,最初的RS485 已不能滿足行業(yè)所需,新一代的通信技術(shù)——電力載波通信(Power Line Communication,簡稱PLC)應(yīng)運(yùn)而生。

        PLC 是利用電力線傳輸數(shù)據(jù)信號的一種通信方式。與RS485 相比,最顯著的優(yōu)勢表現(xiàn)在:1.借用交流電力線纜做通道,只要線纜不斷,通信就不會斷,無需RS485 線纜以及相應(yīng)的建設(shè)工程;2.交付周期短,交付成本低,可維護(hù)性好。

        然而這種通信方式的弊端在于,部分廠家的PLC 應(yīng)用范圍窄,僅支持9kHz~490kHzp 頻段;傳輸速率較低,小于5kbps,傳輸時延150ms;子載波數(shù)量少,抗干擾性弱,可靠性不高,還不支持低壓并網(wǎng)。

        MBUS 通信

        隨著我國通訊技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,一種新的通訊方式逐漸興起,這就是MBUS 通信方案。該技術(shù)無需額外鋪設(shè)RS485 通信線纜,既可縮短施工周期,又能降低投資和運(yùn)維成本。

        表1

        表2

        MBUS 傳輸繼承了PLC 的所有優(yōu)勢,并對PLC 進(jìn)行了創(chuàng)新升級,傳輸速率更快,傳輸時延更小,抗干擾能力更強(qiáng)。其采用全新架構(gòu)與Lite OS 操作系統(tǒng),搭載華為新一代海思芯片,抗干擾能力提升10 倍,支持0.5MHz~12MHz更寬頻段,實際應(yīng)用傳輸速率115kbps,傳輸時延小于30ms,更好的滿足了電網(wǎng)調(diào)度快速響應(yīng)要求,并支持低壓并網(wǎng)場景。

        據(jù)了解,華為MBUS 和其他廠家PLC 的主要特性指標(biāo)對比如表1。

        華為MBUS 和RS485 主要特性指標(biāo)對比如表2。

        MBUS 通信方案集信息傳輸速率快,傳輸時延小,更好的支撐電網(wǎng)調(diào)度等優(yōu)勢于一身,并為未來的電網(wǎng)智能化升級打好基礎(chǔ),正在被越來越多的電站業(yè)主接受。據(jù)了解,長治領(lǐng)跑者基地某100 兆瓦光伏電站全部采用華為MBUS通信方案,獲得了業(yè)主的高度評價。

        前不久,國家能源局公布了2019年光伏發(fā)電國家補(bǔ)貼競價結(jié)果,全國共有22 個省的3921 個項目納入到光伏補(bǔ)貼范圍,這預(yù)示著我國光伏行業(yè)將進(jìn)入新的發(fā)展時期。隨著越來越多的光伏電站進(jìn)入長達(dá)25 年的運(yùn)行期,相信MBUS 等新型的通信技術(shù)帶給業(yè)主的應(yīng)用價值將更為顯現(xiàn)。

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