光伏电站通讯全解-站内采集哪些设备站外传输哪些数据——如何通讯组网及通信常见故障分类

作者:张博 日期:2023-01-05 阅读量:

光伏电站配置了大量的测控、保护及其他自动化设备,用于采集光伏阵列、升压设备的运行及状态信息,并将采集的信息传送至后台监控计算机和调控机构。调控主站通过数据传输通道并借助远动通信工作站等自动化设备将控制命令发送至测控设备,实现对光伏电站的控制。场区监控系统具备远程控制功能,可控制的对象包括汇流箱、箱逆变等的投、退、参数设置、功率调节等。

电站实时监测的数据主要包括功率、日发电量、累计电量、CO2减排量、太阳辐射强度、温度和电站综合效率等指标,用于了解电站当前所处状态,反映当前状态较当日其它时段是否具有异常情况发生。

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杭州领祺电力通信/通讯管理机可以作为分布式自动化系统主控单元作为一种新型的电气自动化信息综合管理设备,其向下连接各种智能保护测控装置,接收装置上送报文,并进行规约转换,通过以太网上送至后台监控系统

集监控子站、设备管理机、通信管理机为一身,既可以作为智能保护测控装置的集中管理中心,也可以作为子站全站集控系统测点遥测遥调遥控中枢,还可以作为各种通信规约的转换服务器,负责不同设备不同报文的兼容转换。有些厂商的主控单元还支持各种远动协议、OPC UA、IEC61850等,支持电力E文件标准和国密加密算法,适合于各种安全隔离加密、各种电压等级、不同规模、不同功能要求的的电气自动化系统电力自动化系统主控架构设计。


光伏电站站内通信主要实现光伏电站计算机监控系统内部各子系统或各功能模块间的信息交换和信息共享;外部通信完成光伏电站与调控主站的通信。通过信息交互,实现信息共享,减少设备的重复配置,简化设备间的互连。

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光伏电站站内通信

光伏电站站内相关设备为采集和监视站内设备运行工况的保护和自动化设备,以及包含在安全区内的功率预测系统的相关设备,主要有站内测控装置、保护测控装置、自动发电控制(AGC)装置、自动电压控制(AVC)装置、光伏子阵、功率预测服务器等。

光伏电站站内通信通用的组网方式是站控层与间隔层通过以太网结构采用TCP/IP协议通信,间隔层与过程层通过 RS-485 总线结构采用各厂家的内部规约进行数据交互。

随着通信技术和网络技术的不断发展,部分光伏电站光伏阵列信息采集采用了无线局域网通信技术,但大部分光伏电站仍采用技术更为成熟、更加稳定可靠的光纤环网方式,即光伏电站光伏子阵(光伏区汇流箱、直流配电柜、逆变器和箱式变压器保护测控装置)通过 RS-485将信息接入通信管理机进行汇集,通信管理机通过以太网光纤环网的方式将采集的阵列信息传送至计算机监控系统

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光伏电站外部通信

在光伏电站中,计算机临控系统通过远动装置和调度数据网系统,借助通信系统与调控主站进行信息交互属于光伏电站外部通信

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光伏电站数据通信基本故障及处理方法

1)站内保护装置或测控装置通信中断。出现该类故障有可能是因为保护装置通信接口模块故障、通信接线松动。针对该类情况可以先查找保护装置至保护管理机之间的接线是否牢固、完好,保护管理机通信指示灯是否正常,保护装置面板显示是否正激,是否出现通信模块故障或是装置故障的告警,而后相应的进行紧固接线、重启装置、更换相关装置模块等处理。

2)站内所有保护装置(非自动化系统厂家的保护装置)通信中断。自动化系统与其他厂家的保护装置因为使用的通信规约不同,所以自动化系统采集保护信号微要经过保护管理机进行规约转换,一台保护管理机可以容纳多台保护装置的信号传输,一旦小室内的保护管理机出现死机或是故障,往往导致所接的所有保护装置信号无法正常传输,遥信信号无法更新,可能会错失重要信号报文。出现该类问题,可以通过观察保护管理机的通信指示灯是否正常来判断,并且检查其与交换机之间的接线是否松脱,而后相应的进行重启装置、紧固接线、更换装置等处理。

3)站内双网络结构通信其中一个网络或是两个网络都中断。全站内的自动化系统网络出现单网络或是双网络的整体通信中断,可以先对站控层所属的交换机等网络设备及其接线进行检查。因为现场的所有通信信号,不论是测控采集的信号,还是保护管理机转换传输的遥信信号,最终都需经过站控层的交换机、光电转换装置等网络传输装置进行传输,所以出现该类问题,应该首先从站控层自上而下的查起。

4)开关整流电源故障。开关电源模块发生故障时,应首先关闭开关电源,检查交流输入电压,如果输入有问题,应对交流配电屏作相应的检测,在确保交流输人正常后,再对开关电源模块进行检修,对开关电源模块检修之前,应将该开关电源模块与直流供电系统分离,待开关电源模块修复后,再投入直流供电系统中;当监控模块出现通信故障,应首先检查通信线是否接触良好,通信线检查正常后,再来检查监控单元和传输线路情况。

5SDH出现R_LOS告警,业务中断。出现此类故障,首先排除光缆及对端设备原因。使用光功率计测试对端发送过来的信号,若光功率正常。则排除对端设备及光缆。若测试不到光,则排查是否是光缆中断或对端设备发送故障,并进行相应的处理。若光缆和对端设备都正常,则复位故障光板,复位后若故障仍存在,则利用更换槽位和更换单板的方法解决。

6)光缆中断,导致站内业务中断(如与调度信息互联通道中断、程控电话无法使用等)。利用光时域反射仪(OTDR)测试出故障点到测试端的距离,与原始资料进行核对,精确定位故障点,并邀请专业人员修复。


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