華為技術(shù)有限公司 嚴(yán)劍峰

AI、大數(shù)據(jù)、5G、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字技術(shù)的崛起，加速推動(dòng)智能世界的到來(lái)。產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、行業(yè)升級(jí)，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(guò)去十年，我國(guó)光伏技術(shù)、應(yīng)用場(chǎng)景不斷創(chuàng)新，光伏電站通信技術(shù)也在不斷迭代。

RS485 有線(xiàn)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(cè)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(xiàn)通信方式，需要專(zhuān)用通信線(xiàn)纜。電站施工時(shí)需要挖溝埋線(xiàn)，線(xiàn)纜敷設(shè)也有一定的工藝要求，否則會(huì)影響通信質(zhì)量。因此，在應(yīng)用RS485 的項(xiàng)目中，經(jīng)常會(huì)遇到很多問(wèn)題，例如：由于施工人員不專(zhuān)業(yè)，造成RS485 匯流箱接線(xiàn)錯(cuò)誤；施工過(guò)程中誤將已經(jīng)鋪設(shè)好的線(xiàn)纜挖斷，造成二次故障。并且RS485 鋪設(shè)完畢后，需要專(zhuān)人進(jìn)行線(xiàn)路維護(hù)，這也增加了項(xiàng)目的投資成本。

此外，RS485 通信還存在線(xiàn)纜之間互相牽制的特點(diǎn)，一旦某段線(xiàn)纜發(fā)生故障，系統(tǒng)無(wú)法準(zhǔn)確定位故障段，只能重新尋找進(jìn)行返工，線(xiàn)纜重復(fù)挖埋大大增加了人工成本。同時(shí)，若施工人員專(zhuān)業(yè)性不夠，又會(huì)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(xiàng)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(xiàn)纜的電站出現(xiàn)了線(xiàn)纜斷裂、通信中斷等故障，導(dǎo)致無(wú)法監(jiān)控整個(gè)電站運(yùn)行，無(wú)法正確定位故障，嚴(yán)重影響了整個(gè)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(xiàn)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(mǎn)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(jiǎn)稱(chēng)PLC）應(yīng)運(yùn)而生。

PLC 是利用電力線(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的一種通信方式。與RS485 相比，最顯著的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在：1.借用交流電力線(xiàn)纜做通道，只要線(xiàn)纜不斷，通信就不會(huì)斷，無(wú)需RS485 線(xiàn)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(chǎng)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(shí)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(guó)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(wú)需額外鋪設(shè)RS485 通信線(xiàn)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(shì)，并對(duì)PLC 進(jìn)行了創(chuàng)新升級(jí)，傳輸速率更快，傳輸時(shí)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(shí)際應(yīng)用傳輸速率115kbps，傳輸時(shí)延小于30ms，更好的滿(mǎn)足了電網(wǎng)調(diào)度快速響應(yīng)要求，并支持低壓并網(wǎng)場(chǎng)景。

據(jù)了解，華為MBUS 和其他廠(chǎng)家PLC 的主要特性指標(biāo)對(duì)比如表1。

華為MBUS 和RS485 主要特性指標(biāo)對(duì)比如表2。

MBUS 通信方案集信息傳輸速率快，傳輸時(shí)延小，更好的支撐電網(wǎng)調(diào)度等優(yōu)勢(shì)于一身，并為未來(lái)的電網(wǎng)智能化升級(jí)打好基礎(chǔ)，正在被越來(lái)越多的電站業(yè)主接受。據(jù)了解，長(zhǎng)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(píng)價(jià)。

前不久，國(guó)家能源局公布了2019年光伏發(fā)電國(guó)家補(bǔ)貼競(jìng)價(jià)結(jié)果，全國(guó)共有22 個(gè)省的3921 個(gè)項(xiàng)目納入到光伏補(bǔ)貼范圍，這預(yù)示著我國(guó)光伏行業(yè)將進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)期。隨著越來(lái)越多的光伏電站進(jìn)入長(zhǎng)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(jià)值將更為顯現(xiàn)。