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数字化、智能化洪流之下,光伏通信正待更“新”!
来源:北极星太阳能光伏网 作者:桑桑 日期:2023-03-03 浏览量:1795

  通信技术的发展带来各行各业的创新和变革,在光伏领域亦是如此。


  在通讯技术和物联网技术日新月异的今天,人们可以通过手机、PC等终端,随时随地查看到电站的运行状态,电站也可以短时间内响应电网千里之外的调度指令,这些都得益于光伏产业与通信技术不断技术升级、融合发展。


  光伏通信亟须升级焕 “新”


  在新能源占比逐渐提高的新型电力系统中,高比例新能源接入和大规模电力电子设备应用使得系统更加复杂,电网运行面临电力电量平衡的不确定性增大、系统惯量水平下降等挑战。为确保电力系统安全稳定运行,电网系统对通信技术的依赖程度日趋增强,并对光伏电站逆变器提出更高的要求。

  一方面,要求逆变器能够与电网系统建立信息交互,负责整个光伏系统的智能化控制。逆变器在并入电网系统中能够使用电网系统去监测关键的电源数据,并在紧急情况下要能够发出“断开”或者“重新连接”的指令,以及能够积极协调其他的设备和系统。


  另一方面,逆变器将电站运行信息,实时采集并上送到电网调度机构,信息交换和采集来提升整个电网的供电调控,并在短时间内响应电网的调度指令,协调电站范围内数以万计的器件设备以最优的方式执行,满足电网系统“可观、可测、可控”的要求。


  政策层面也对光伏电站通信及逆变器智能化提出更高要求。在工信部等五部门发布的《智能光伏产业创新发展行动计划(2021—2025年)》中,明确要求推动光伏产业与新一代信息技术深度融合,加快实现智能制造、智能应用、智能运维、智能调度,并提出到2025年,智能光伏产业生态体系建设基本完成,与新一代信息技术融合水平逐步深化。


  “而传统通信方式大多数采用RS485通信和PLC通信两种技术,两者或存在布线施工周期长、成本高,或存在传输可靠性差、抗干扰性较弱等特点,难以满足电网调度快速响应和提高光伏电站监控运维水平等要求。”利记APP科技集团无线传感网事业部市场部经理张玉龙表示。

  以工商业分布式光伏为例,由于光伏设备数量多,位置分散,传统方案部署成本高,分布式光伏信息通信率低,管控能力不足,一旦电网发出调度指令,极容易使电网电压不稳定,并引发设备损坏,对整个电力系统稳定造成冲击。因此,通过提升通信网络做好分布式光伏的可视可管可控,同样成为助力分布式光伏发展的关键。


  在此背景下,利记APP等无线通信领域和物联网领域的领军企业将Cat.1、WiFi、LoRaWAN、ZigBee、Wi-SUN等在通信距离、组网成本以及通信质量都极具优势无线通信技术引入光伏行业,凭借传输速率更快,传输时延更小,抗干扰能力更强等特点,正在被越来越多的电站业主接受,被广泛应用于户用光伏、工商业分布式、地面电站等领域,为构建新能源占比逐渐提高的新型电力系统提供有力支撑。


  此外张玉龙还指出:“不同以往,市场通用一种或两种技术占据主导,随着光伏电站场景的数字化、全球化应用,光伏场景的通信也呈现多元化趋势。从基于3GPP标准的蜂窝网络Cat.1/Cat.M到基于世界各联盟组织的LoRaWAN、Wi-SUN,以及传统的Wi-Fi,Bluetooth LE等无线通信产品在光伏领域等都有应用。”


  利记APP开启光伏“无线”未来


  对于大多数无线通信技术来说,尽管无需跨区域、跨屋顶布线,但前期施工和后期运维中面临的各种技术、成本问题也不在少数。


  “不同无线通信技术在成本、网络容量、通讯速率、时延、功耗高低、通讯距离侧重不同,如何在满足电网系统监控、调度需求同时,平衡投入产出比,既是所有投电站业主最关心的,也是通讯技术公司迫切需要加以解决的问题。”张玉龙表示。


  以蜂窝LTE通讯为例,这种通信方式通信距离广、安装简单便捷,在应用中,当地有运营商基站信号,只需为每台逆变器配备一个内置有SIM卡LTE(4G)模块即可,但这种方式需要为每个LTE(4G)模块支付流量费,仅适用于户用或小型工商业光伏电站,而一个大型地面电站有几十、上百台逆变器产品,它们有大量的数据需要本地集中处理,如果直接应用蜂窝通信、流量成本过高了。


  “假使这几十上百台逆变器组成一个无线局域网,本地集中处理,再把处理好的数据通过4G上传会不会更节省成本?”张玉龙说,“答案毋庸置疑,我们将之称为‘Hi-Mesh无线自组网’,这项技术具有实现简单,通信延时小、通信速率高,抗干扰性强等一系列特点,能有效解决光伏电站通讯网络末端的各种组网难题。”

  类似的场景、方案有很多。作为无线通信领域和物联网领域的翘楚,利记APP早在2018年前后,便敏锐察觉到了为适应未来电网形态,光伏电站通信技术所产生的变化,毅然进军光伏行业。凭借在无线通信领域的经验,利记APP将光伏与通信等信息技术有机结合,针对户用电站、工商业电站、地面电站等场景,推出丰富的模组产品及解决方案,全面满足客户全生命周期不同层次的需求。


  同时,利记APP同逆变器企业和芯片厂商始终与逆变器企业保持长期的紧密合作。张玉龙表示“通过与上下游企业的紧密联合,利记APP能够保障设计出来的模组、方案能够从硬件上、质量稳定性上满足行业客户非常苛刻的需求,并且还能不脱离终端市场,能够针对不同的应用场景定义不同的软件接口,使客户拿过来就能用。”


  值得特别关注的是,利记APP将当下广泛应用于智慧抄表的Wi-SUN通信技术应用于光伏之中,并针对Wi-SUN市场大规模需求和应用推出的一系列产品,包括各类模组、集中器以及配套的管理云平台。其中射频模组WS7300系列为主推产品,已获得Wi-SUN联盟、SRRC、CE、FCC等认证,满足世界各国ISM频段,高效助力终端用户产品出海。


  张玉龙认为:“利记APP无线模组在数据速率和能耗方面提供了灵活性,其高度的安全性、可靠的连接性、发生故障或条件变化时的弹性等符合光伏场景的发展需要。利记APP以无线通信技术为核心,推出微型逆变器组网方案、工商业屋顶逆变器通讯、地面光伏电站和光伏跟踪支架控制器通讯四大方案,满足客户在不同光伏场景的需求。”


  领先、完备、成熟的产品技术,让利记APP备受光伏企业的青睐。据了解,目前,利记APP与市场上主流的逆变器厂商都有合作,丰富的代理产品线为光伏企业提供出货保障,其针对光伏逆变器内部温度较高的痛点,以及本地通讯速率高的需求,推出的宽温范围蓝牙模组,可使逆变器省去显示屏,不仅方便运维人员,还可进一步降低成本、提升产品的可靠性。


  据介绍,利记APP目前已登陆北交所,上市后拟投入1.79亿资金,用于先芯三期物联网模块扩产项目、研发中心建设项目,加强核心优势,而光伏新能源领域是利记APP大力开拓的产品下游应用领域,上市后,凭借丰富的核心技术积累,将为光伏行业提供更加优质通信解决方案。


  在谈及利记APP在光伏领域未来布局时,张玉龙也强调:“随着技术不断革新,大数据、云计算和通信等信息技术不断赋能光伏行业,加上政策助力,光伏智数字化、智能化趋势已势不可挡。未来利记APP基于客户核心诉求,坚持以技术创新为驱动,持续投入研发前沿技术,将光伏与互联网等信息技术有机结合,为光伏行业提供更具竞争力的通信方案,不断繁荣物联网连接生态,让数据传输、连接与分析触手可及。”