分布式光伏发电并网接入电力配网通信技术探讨

分布式光伏发电并网接入电力配网通信技术探讨

戴超凡

（国网江苏省电力公司泗阳县供电公司）

摘要：本文主要对现有的配网通信技术进行了分析，并且针对分布式发电并网的特点，对于分布式光伏发电并网接入电力配网通信技术进行深入研究，对于配网通信技术的优缺点进行重要阐述，提出了可行性较强的几种方案，从而为分布式光伏能源并网接入电力配网通信提供理论支撑。

关键词：分布式；光伏发电；配网；通信

1前言

分布式光伏发电是目前发展势头最为强劲的清洁能源，因其具有较好的长期社会经济效益，是新能源技术的主要的发展阵地。从目前来看，不管是国内还是国外的通信所使用的一般都是光纤通信，例如SDH、MSTP、PTN等技术，而且正在朝着更高速度、更大容量方向发展；此外，随着移动通信技术的发展，移动网络已经是2G、3G、4G共存；对于电力系统来说，这些年不仅充分结合了自身行业的特点，还对各种通信技术加以利用，也得到了飞速的发展。对于分布式光伏发电来说，不仅可以布置在市区、郊区，还可以布置在社区，会随着时代的发展进入到千家万户。对于分布式光伏发电来说，要使得其能够比较稳定地运行，需要有一套比较完善的监控系统对其进行实时监测、控制以及调度，此外，还需要建设一套覆盖范围比较广的通信系统。

2配网通信技术的分类

从目前来看，配网通信技术如果按照通信技术来说可以分成有线方式以及无线方式。对于有线方式来说，还可以分成光纤通信以及电力载波通信两种方式；对于无线方式来说，如果按照建设属性来划分，可以分成电力专网以及运行商公网两种方式。配网通信技术的分类如图1所示。

图1配网通信技术分类简图

3对配网通信技术进行详细分析

3.1PON

无源光纤网络主要说的是在光纤配网里面不包括任何电子器件以及电子电源，其组成部分主要都是光分路器等无源器件。对于PON技术来说，主要包括EPON以及GPON两种技术，就目前的配网通信技术来看，EPON技术是使用比较多的。对于EPON技术来说，主要是在物理层上面采用了PON技术，在链路层上面使用了以太网协议，通过对拓扑结构的利用有效实现了以太网的接入。对于EPON技术来说，其组网的形式是比较多的，例如星型、链型，其结构与配电一次网架结构非常相似，适合配网通信系统的组网。EPON技术的主要特点就是成本比较低、宽带比较高、容易扩展以及具有非常安全的同学新平台，会在以后的利用过程中逐渐将优势显示出来。

3.2工业以太网

工业以太网的通信协议相对简单，但其具备了强大的以太网组网能力。对于工业以太网的组网方式来说，其方式比较多，主要有环型、树型以及链型等不同组网方式，其数据的采集过程遵循TCP/IP协议，从采集终端自动道德配网自动化主站。

3.3电力载波通信

电力载波通信说的就是利用专门的调制解调器来实现对于信号的调制，再把已经调制好的信号加载到已经存在的电力线路中，从而实现通信的传输。对于电力载波通信来说，其主要的媒介就是配电线路，因此不再需要建设额外的通信通道，这也就可以减少花费；其载波通道会顺着配电线路，从变电站运输到配电终点，其载波网会随着电力系统运行方式的改变而做出相应的调整措施，与电力网络结构的契合程度比较高。由于电力载波通信的这些特点，成为了近些年来研究的热点。

3.4无线专网

对于电力无线专网来说，现在使用的主要技术包括WiMax、McWill,对于LTE来说，是3G的一种改进，是从3G到4G的一个过渡。LTE技术使得3G的空中接入技术得到了大幅度增强，其唯一的标准就是采用OFDM和MIMO。通过对于无线专网的利用，使得小区边缘用户的性能得到了有效的改善，使得校区的容量得到大幅度提升。

4对配网通信技术的优缺点进行比较

对于PON光纤通信方式来说，其主要特点就是带宽比较大，系统的可靠性比较高，具有很远的传输距离，而且随着光网络技术的大力发展，其建设成本也会逐渐降低，逐渐成为配网通信技术的主流。但是，其不足之处就是配网通信网络的覆盖范围是比较广的，其接入的环境比较复杂，对于一些比较偏僻的站点，没有具备铺设光缆管道的条件，或者如果单独铺设光缆，其成本是非常高的，这就需要一些其他的通信方式进行一定的补充。

对于工业以太网技术来说，其主要的特点就是其标准在国际范围内是非常统一的，对于速率不一样的以太网，所采用的帧的格式是相同的，这样就可以在不同的以太网之间实现了“无缝”连接。对于工业以太网来说，具有很高的带宽，环网的保护性以及扩展性能都非常好，安装起来比较方便，具有很高的可靠性。但是，其主要不足之处在于在自动化通信过程中，一个点到多个点的通信过程中，其扩容性不太好，当网络规模比较大的时候，不便于集中管理，因此不太适用于接入端规模比较大的地方。

对于电力载波通信来说，由于配电线路的情况比较复杂，具有非常多的分支线路，配电网的开关以及断点比较多，而且电力线路的载波传输速度很低，这些特点就决定了配网电力线的传输特性经常发生改变，具有很大的波动性，容易受到噪声干扰，信号在短时间内就可能衰减，从这些特点考虑，电力载波通信不适合大规模应用，只能作为一种可以选择的解决方案，对于光纤通信以及无线通信来说，是一个补充。

对于电力无线专网通信技术来说，架设起来是比较方便的，而且其结构比较简单，配置安装起来非常灵活，对于配电网架变动频繁的问题有很好的解决，但是，其不足之处在于比较容易受到地域因素的影响以及环境因素的影响。此外，由于电力系统无线频率的资源是比较少的，这就需要很大的投资。

5分布式光伏发电并网接入配网通信技术的选择

分布式光伏发电并网接入对于配电系统来说，会使得配电系统发生根本性的改变，使得无源网络变成了有源网络，这样就使得配电系统不容易控制和管理，这就要求相关技术人员加紧对通信网络进行配置。

随着配网通信技术的不断发展，其可以选择的方法也会越来越多。对于分布式光伏发电并网接入来说，其主要的发展方向是以专网为主，公网为辅。再具体的建设过程中，应该充分对当地的实际情况进行考虑，根据经济成本、安全等因素合理选择出可以执行的方案。对于光纤不容易接入的地方，通常会采用电力载波线的方法加以补充；对于接入点数比较多而且分布非常广泛的地方，通常会选择无线技术。当利用无线技术的时候，其无线的接入应该满足电力系统二次安防的要求。

6结束语

分布式光伏发电的主要特点就是发电站的点比较多，其分布方式是非常广泛的，在具体的应用过程中，应该对地域位置加以考虑，而且还应该将项目的具体要求考虑进去，灵活的采用通信技术，不仅可以采用单一的通信方式，也可以多种通信方式同时使用，从而可以有效满足分布式光伏发电并网接入配网通信网络有关经济、安全方面的条件。

【参考文献】

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[2]陈凤，郑文刚，申长军等，低压电力线载波通信技术及应用[J].电力系统保护与控制，2009,37（22）：188-195.

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