光伏十年，通信升級的腳步從未停止

華為技術(shù)有限公司 嚴劍峰

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，需要專人進行線路維護，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，一旦某段線纜發(fā)生故障，系統(tǒng)無法準確定位故障段，只能重新尋找進行返工，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)控整個電站運行，無法正確定位故障，嚴重影響了整個電站的系統(tǒng)運行。

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，又能降低投資和運維成本。

表1

表2

MBUS 傳輸繼承了PLC 的所有優(yōu)勢，并對PLC 進行了創(chuàng)新升級，傳輸速率更快，傳輸時延更小，抗干擾能力更強。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 的主要特性指標對比如表1。

華為MBUS 和RS485 主要特性指標對比如表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)電國家補貼競價結(jié)果，全國共有22 個省的3921 個項目納入到光伏補貼范圍，這預(yù)示著我國光伏行業(yè)將進入新的發(fā)展時期。隨著越來越多的光伏電站進入長達25 年的運行期，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)。