电力通信技术在分布式光伏并网接入系统中的相关研究

电力通信技术在分布式光伏并网接入系统中的相关研究

苏毅

福建新奥能源发展有限公司  362500

摘要：近年来，随着市场经济的快速发展，对电力能源的需求与日俱增，逐渐向太阳能、风能等清洁能源方向发展。其中并网型分布式光伏电站的建立，使得电力能源呈现出全新的建设方向，也衍生出了一些新的技术需求。如分布式光伏并网系统对接入信息及通信产生了更高的要求，并逐渐形成了统一的分布式电源接入标准。不同地区分布式光伏并网接入系统在通信技术的选取，成为当下的重要探讨课题。本文探究分析了电力通信技术在分布式光伏并网接入系统中的应用，以供参考。

关键词：电力通信技术；分布式光伏并网接入系统；应用

前言：所谓分布式光伏并网接入系统，又被称为光伏电站并网控制系统，主要是指在分布式光伏电站之内，用于自动接受，实时跟踪调度主站下发的相应参数指标，完成功率控制目标。近年来，随着电力技术的快速发展，分布式光伏电站的并网控制系统在实际运用中，衍生出各种新型的电力通信技术，以满足光伏电站的通信需求，并实现将太阳能组件产生的直流电进行转换，最终形成符合公共电网要求的交流电，再度接入公共电网。目前，针对分布式光伏并网接入系统通信技术的研究，十分必要。

1分布式光伏发电系统的构成

电力能源，是影响社会经济的关键因素。尤其近年来，对生产、生活等活动更是形成了强大的电力能源需求。而利用太阳能这种清洁能源替代以往传统的发电资源，既可以保证绿色环保，同时也能实现可持续发展，这与国家绿色能源需求相符合。

光伏发电则是利用太阳能可持续应用的特性，近年来发展迅猛，并且逐渐成为重要的电力能源发电组成部分。一般说来，当下大部分分布式光伏发电系统，都是由配电柜、并网逆变器等组成，而且作用机理主要是结合当地用户的用电负载，展开系统建设，可以实现近距离电力供应需求。这在无形中改变了传统用电方式，可以有效弥补用电负荷调整的不灵活性以及供电不足的风险。另外，分布式光伏发电系统在发电过程中，可以进一步调整光伏电池组件的排列摆放方式，形成最佳能源转换吸收效率，并将太阳能转变成为直流电，通过逆变器转化成交流电，最终借助并网柜实现电力分配供给。

2电力通信技术在分布式光伏并网接入系统中的应用

2.1PON技术中的应用

PON是指光配线网全部由无源器件以及光分路器构成，不包含有源电子设备。PON技术可以分为以太网无源光网络以及吉比特无源光网络两部分，其中以太网无源光网络在实际配电网通信中的运用范围较广。PON技术为宽带介入技术，可接入以太网。其中以太网无源光网络采取的组网结构主要为链型结构以及星型结构，与配电网结构相似，更适合运用于配电网通信系统中。以太网无源光网络技术构建的通信系统具有成本低、高宽带以及拓展难度低等优势，可提高配电网的可靠性。目前，PON技术运用于手拉手环网中，该环网属于全链路保护网络。将光纤路终端放置在两个配电子站中间，根据1:2非等分方式，实现分光器之间的相互级联，一个光网络单元中的上行链路都采取PON口上联，并归纳到不同的光线路终端（opticallineterminal,OLT）分光器中，实现链路冗余保护，若出现分支光纤中断等问题，不会对其他光网络单元产生不良影响。通过这种方式保证光链路节点中的配电自动化设备能够实现正常运行，增强分布式光伏并入配电网后运行的稳定性。

2.2工业以太网中的应用

分布式光伏发电在与配电网相接入的过程中，必须要满足一定的信息需求，从中将接收到的功率调控信息或其他相应参数指标，与调度主站进行通信，并反馈至电网的分配和实际运行中。为此，必须要具备完善的通信技术作为支撑，满足分布式光伏并网接入系统的通信需求。就当下而言，可用的电力通信配网技术丰富多元且能达到不同的通信要求，在分布式光伏并网接入系统的通信方案选择时，可以着重结合地区用电需求以及其他相关属性，选择合适的通信配网技术。其中工业以太网通信技术是目前一种简单的通信协议，具有极其强大的组网功能。将其应用至分布式光伏发电并网接入系统，可以利用其通信协议简单的优势，进一步简化整体电网配电要求和流程。同时，工业以太网交换机的组网方式与其他通信技术的组网方式有所不同，主要以环形树形或变形为核心结构。此外，工业以太网在配网通信的过程中，所参考的通信协议为TCP/IP通信协议，可以充分实现将信息采集并进一步传送至配网调度主站。

2.3载波通信电力中的应用

电力载波通信系统，是分布式光伏发电并网进入系统中常用的一种通信技术类型，主要由终端机增音机传输线路三个主要部分组成。这一通信技术最大的优势便是可以实现经济可靠的信息传输，并且只需要应用少量的电力装置设备即可实现应有的通讯及远传功能要求。这种电力载波通信在进行传播信号的过程中，可以充分发挥其终端机增音机及传输线路的作用功能，利用米线对称电缆或同轴电缆等异同进行传输信号。但该种传输通信的方式方法也具有一定的缺点，主要表现在配电变压器对电力载波信号会形成一定的阻隔作用，因此在通信传输时，只能在相应区域范围内实现通信传输目标。而且通过配电线路进行传输，需要进一步采用调制解调器将信号进行调制，然后再实施信号的加载与传输技术。

此外，电力载波通信相较于其他通信方式而言，往往无需再次建设通信通道，可以减少不必要的额外开支，减少出大量的费用，这在一定程度上决定了该种通信方式，可以充分将其运用在电网通信之中。尤其这一种通信方式，还可以及时跟随配电网的配电需求，调整通信结构与电力网络结构可以实现最佳的契合。

2.4分布式光伏并网后的通信方案中的应用

由于配电网运行环境存在较大差异，因此需确保技术选择、通信方案与实际情况之间的吻合度，将通信方案的价值充分发挥出来。首先，分布式光伏部署较为密集的区域，可以选择敷设光纤等方式，优先选择以太网无源光网络技术。其次，接入分布式光伏时，配电网需具备自动化通信网络环境条件，因此，可将较近的配电网通信系统作为光纤敷设起点。在区域无法敷设光纤的特殊情况下，可以选择中压载波技术。最后，如果分布式光伏站点的数量较多，且较为分散，敷设光纤难度大，可使用无线专网技术。无线专网技术的运用需达到电力系统二次安防实施要求。对于通信实时性要求不高的分布式光伏站点，可以选择使用运营商提供的无线网络服务。在10kV电压线路接入分布式光伏时，如果对远程控制没有提出明确要求，可采取无线公网通信技术。由此可以看出，在实际分布式光伏并网时，通信方案的选择需遵循因地制宜原则。

结束语：

概而言之，近年来在国家大力倡导绿色能源发展的基础上，分布式光伏发电站可以充分解决能源问题，减少不可再生能源的损耗。并且以其独有的优势灵活开展配电活动，提高供电稳定性。另外，应该结合供电需求及地质情况，灵活的选择通信技术和通信方案，满足具体配网通信的根本要求，进而提升覆盖度、安全性和经济性。

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