不同光伏電站監(jiān)控通訊方案的優(yōu)劣分析
“現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需布置通信線纜，施工成本低，可實(shí)現(xiàn)站內(nèi)移動(dòng)運(yùn)維…”4G無(wú)線通訊應(yīng)用于光伏電站中，似乎有很多不可替代的優(yōu)點(diǎn)。
●4G無(wú)線方案抗電磁干擾能力差，易受光伏電站內(nèi)高壓電線等影響
光纖通訊的傳輸信號(hào)是光而不是電，在傳輸信號(hào)時(shí)不僅損耗小，而且不會(huì)受到廠區(qū)內(nèi)高壓電線等產(chǎn)生的強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾。同時(shí)光纖環(huán)網(wǎng)能在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)意外故障情況下自動(dòng)恢復(fù)業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)生存能力強(qiáng)，自愈合時(shí)間小于20ms，通訊鏈路穩(wěn)定可靠。而無(wú)線系統(tǒng)抗電磁干擾能力差，很容易產(chǎn)生鄰頻干擾和互調(diào)干擾。據(jù)中國(guó)移動(dòng)在廣州某地區(qū)做的無(wú)線測(cè)試，由于天線互調(diào)干擾，導(dǎo)致小區(qū)上行吞吐量損失37%~47%，吞吐量的下降將會(huì)導(dǎo)致重要數(shù)據(jù)上報(bào)不及時(shí)，嚴(yán)重情況下造成通訊鏈路中斷。同時(shí)，站內(nèi)無(wú)線信號(hào)不僅僅是干擾的“受害者”，也可能成為“污染源”，對(duì)電站周圍其他無(wú)線信號(hào)產(chǎn)生干擾，甚至?xí)䦟?duì)航空產(chǎn)生影響。
●4G無(wú)線方案抗電磁干擾能力差，易受惡劣天氣影響
光纖通訊以光纖為傳播介質(zhì)，埋設(shè)在地面下，不受天氣影響。而4G無(wú)線信號(hào)易受雷雨霧天氣影響。據(jù)英國(guó)《焦點(diǎn)》月刊報(bào)道，潮濕會(huì)減弱無(wú)線電波。通常情況下，電波在雨雪天氣的傳播速度大約為晴朗天氣的3/4，穿透能力減弱，傳輸范圍變小。2006年9月13日澳洲新聞網(wǎng)報(bào)道：美國(guó)研究人員表示地球上的雷暴可干擾無(wú)線電傳輸以及通訊設(shè)備的信號(hào)發(fā)送，易導(dǎo)致無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的暫時(shí)性中斷，甚至造成室外無(wú)線設(shè)備的損壞。
●4G無(wú)線方案數(shù)據(jù)安全性差
光纖通訊中使用的光波波長(zhǎng)很短，頻率很高，傳輸頻帶很寬，便于采用數(shù)字通信方式，可進(jìn)行數(shù)字加密，且光信號(hào)只在光區(qū)傳輸，基本不會(huì)發(fā)生光“泄露”，無(wú)串音干擾，數(shù)據(jù)安全性高。而無(wú)線信號(hào)在一個(gè)開(kāi)放的空間傳播，只要在無(wú)線接入點(diǎn)（AP）覆蓋的范圍內(nèi)，終端都可以接收到無(wú)線信號(hào)，如同抗日影片中的電臺(tái)傳播一樣，信號(hào)很容易被人監(jiān)聽(tīng)而導(dǎo)致數(shù)據(jù)泄露。即使采用最可靠的加密方式，也易被黑客攻擊。隨著裝機(jī)量的不斷增加，光伏發(fā)電作為多能源互聯(lián)系統(tǒng)中的重要組成部分，其運(yùn)行安全性的要求越來(lái)越高。采用4G無(wú)線方案監(jiān)控的光伏電站存在嚴(yán)重電力生產(chǎn)安全隱患。
●4G無(wú)線方案調(diào)度可靠性差
4G無(wú)線通訊方案在工程實(shí)踐中存在易受干擾，數(shù)據(jù)傳輸慢，甚至?xí)霈F(xiàn)通訊中斷等問(wèn)題，直接影響電網(wǎng)調(diào)度實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性。部分地區(qū)的電網(wǎng)公司已分別出臺(tái)了光伏電站無(wú)功電壓調(diào)節(jié)運(yùn)行管理辦法，明確規(guī)定：站內(nèi)逆變器——通訊柜——監(jiān)控后臺(tái)間的通信鏈路應(yīng)采用光纖通訊，且接收AGC/AVC調(diào)度指令或出力計(jì)劃曲線的響應(yīng)時(shí)間不應(yīng)超過(guò)10s。并且專用的無(wú)線頻段需要向各地?zé)o線電管理機(jī)構(gòu)申請(qǐng)，難度大，國(guó)內(nèi)對(duì)于無(wú)線在工業(yè)使用也沒(méi)有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，其合法性存在質(zhì)疑。
作者：安強(qiáng) 來(lái)源：太陽(yáng)能發(fā)電網(wǎng) 責(zé)任編輯：wutongyufg
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