不同光伏电站监控通讯方案的优劣分析

“现场无需布置通信线缆，施工成本低，可实现站内移动运维…”4G无线通讯应用于光伏电站中，似乎有很多不可替代的优点。然而，理想很丰满，现实却很骨感。光伏电站数据量大、监测节点多且相对分散、场内存在各种高压信号的干扰，诸多方面的原因给4G无线监控系统运行稳定性与可靠性带来了*大的挑战，特别是调度可靠性。

笔者对某西北光伏电站实地考察后发现：该100MW电站并网运行一年后，系统一个月仍然上报了60387条告警记录，其中30%以上为通讯故障，无*有偶，笔者近日在内蒙某光伏电站考察时同样发现了类似的现象。如果再考虑初始投资成本高、后期需要专业运维等不利因素，4G无线通讯，似乎又成了光伏电站应用中的一个噱头。到底4G无线通讯监控方案优劣如何呢?笔者接下来以专业技术的角度带您揭开其庐山真面目吧!

光伏电站监控系统架构

光伏系统有线通讯方案与4G无线通讯方案系统拓扑如图1所示。有线方案中，每个发电单元内部以光纤形式输出并组成环网，通过核心交换机将数据上传到监控中心，而4G无线通讯方案中电站内需要建一座无线基站，每个光伏单元通过无线与基站进行通信，基站内核心网设备再将无线信号转成有线信号上传至监控中心。

可靠性分析

4G无线传输速率低，易受山丘等障碍物影响

光纤通讯容量大，传输速率可达10000Mbps，而4G无线方案可采用的通讯信道带宽*大仅为10MHz，理论通讯速率仅为40Mbps，因此，4G无线通讯的传输速度比有线通讯低很多。且无线网络易受建筑物、树木和其它障碍物等结构影响，阻碍电磁波的传输，不是所有的角落都能覆盖得到，比如山丘，只有通过自动降速以实现无线的无缝连接效果，**接通，那就需损失传输速率!对于大型电站，占地面积比较大，*远端方阵的数传终端距离基站很远，信号传输过程中很容易丢失，造成通讯故障。因此，在大型荒漠电站或山丘电站中，为防止信号被遮挡影响通讯等原因，现场将无线接收基站安装在采集方阵**，然后通过较长距离的光纤引至集控室，如图2所示。