光伏项目无线通信传输方案的可行性研究孙俨--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

光伏项目无线通信传输方案的可行性研究孙俨

发表时间：2020/5/15 来源：《基层建设》2020年第3期作者：孙俨

[导读] 摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，光伏发电项目也有了很大进展。

        中国移动通信集团设计院有限公司新疆分公司新疆乌鲁木齐市 830011
        摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，光伏发电项目也有了很大进展。通过研究大型光伏项目采用无线通信传输方式设备配置清单及需要考虑的各项问题，确定无线传输方式应用的可行性。目前大型光伏项目采用无线传输方式性价比低，投资时需慎重考虑。
        关键词：无线通信；自愈式环网；安全接入区；带宽；造价；维护费
        引言
        研究发现，将无线通信抗阻技术巧妙的融合到城市交通传输体系中，可有效克服交通通信传输环境干扰性大等问题。因此，无线通信传输的抗干扰措施在地铁中的应用，是现代技术创新的理论基础。
        1无线通信信号处理技术原理与特点
        无线光通信技术较其他通信技术有较强的信号安全性和稳定性。因为无限光通信技术使用的信号发射载体是激光，激光有能够集中发射光束和容易控制等优点。除此，无线光通信技术还有传输数据大和传输速度快的优点。而且无线光的通信设备所用的工作频率限制在360THz，因此有较广泛的使用空间而不用申请频率资源也不会对其它设备产生信号干扰。无线通信信号处理技术的缺点：第一，无线光通信时容易因安装点的振动，形成两个节点间的激光振动和晃动，这就无法对准楼顶，导致通信中断或影响了通信的质量。第二，沙尘暴、大雾等环境因素引起光的散射、反射和色散也会导致光通信的质量下降。第三，无线光通信距离受传输过程的发射工具、数据传输速率、大气条件和保护生物安全等因素的限制。当前的传输距离在100到5000米之间，而且要求通信节点间的对应路径间不能有遮挡，关于这一问题可以通过建立中继站来解决。第四，通信时可能会因通信链路空间有障碍物出现而造成信号的瞬间中断。
        2光伏区无线通信方式
        基于LTE技术的无线传输系统可实现高清视频监控、光伏电站生产数据采集、宽带多媒体集群、移动办公等业务，包括：信息采集层。包含SmartLogger即数据采集器，用于采集箱变及逆变器数据；无线终端设备层。包括专网传输模块CPE、SIMcard、PV_mobile_EP820、手持终端等无线接入终端，通过网口与光伏区数据采集器相连；无线接入层。包括天线、光伏宽带无线RRU、光伏宽带无线BBU(DC)、光伏宽带基站定向天线、天线抱杆、无线核心网、路由器、交换机、前置机等；核心层及业务层。包括管理系统服务器、操作员站等，提供无线接入层和终端无线设备层的管理，通过IP与电力业务主站进行连接；其他辅助设备。配套的直流电源及UPS、正反向隔离装置。
        3地铁无线通信信号系统的要求
        （1）无线通信系统应当在网络结构、硬件设备以及软件算法等方面满足500km/h速度范围以内的列车通信需求。（2）无线通信系统要能够实现无线列控方式，以便能够更好的对铁路列车的运行进行调度及高速列车运行中的与地面调度中心之间的庞大的数据信息双向传输。（3）无线通信系统应当具有沿着铁路沿线的高速越区切换的能力。（4）无线通信系统应当能够将铁路沿线恶劣的自然环境对于铁路无线通信系统的影响降至最低。（5）无线通信系统的可靠性及稳定性都应当较好以满足故障安全原则，相较于现今所使用的列控系统应当更为安全可靠。铁路通信对于无线通信系统的需求是巨大的，因此对于无线通信系统在铁路通信中的应用，要求新一代的无线通信系统必须要提供一个综合的无线通信平台，且能够根据铁路各部门的需求提供虚拟的独立的专用的无线通信系统，以确保铁路调度的安全及快速。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

        4通信电路建设方案
        通信系统可采用EPON传输系统、工业以太网传输系统、SDH传输系统、无线专网四个方案。（1）EPON方案。EPON技术是一种点到多点的单纤双向光接入网络，它由主站侧的光线路终端（OLT）、配电终端侧的光网络单元（ONU），以及光分配网络（POS）组成。光分配网络由主干光缆、分光器和支路光缆组成，光分配网将一个光线路终端和多个光网络单元连接起来，提供光信号的双向传输。为满足电力系统安全分区的要求，在光伏电站配2台ONU设备，利用光缆，形成光伏电站至系统侧的通信电路，将光伏电站的通信、自动化等信息接入系统。其中1台ONU设备传输调度数据网信息接入变电站OLT1（配网控制）；另外1台用于传输综合数据网信息及调度电话业务信息至接入变电站OLT2（配网管理）。目前，EPON传输系统一般作为配电自动化通信方式的一种，主要应用范围为城区的核心区域，作为分布式光伏电站通信方式的接入具有一定局限性。建议分布式光伏电站可根据周边的配电自动化建设情况，适当考虑选择EPON方案。（2）工业以太网方案。工业以太网是基于以太网通信的一种工业用的通信模式。工业以太网提供了针对制造业控制网络的数据传输的以太网标准，该技术基于工业标准，利用了交换以太网结构，有很高的网络安全性、可操作性和实效性，最大限度地满足了用户和生产厂家的需求。（3）SDH方案。SDH是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体，并由统一网管系统操作的综合信息传送网络。目前广泛用于电力通信网。接入方案为：在光伏电站配置1台SDH155M光端机，并在接入变电站现有的设备上增加2个155M光口，建设光伏电站至接入变电站的1＋1通信电路，将光伏电站的通信、自动化等信息接入系统，形成光伏电站至系统的通信通道。目前，SDH传输方案作为国家电网系统内较为成熟的电力通信方式广泛使用，应作为10kV接入的分布式光伏电站接入通信方式的主要选择。（4）无线专网。在部署电力无线专网通信系统的地区，一般在变电站或主站位置建设有无线网络的中心站，部署有高性能、高安全、带热备份的中心电台或基站。在电力无线专网覆盖区域，可在光伏电站设置无线终端设备，通过RS485/232串行接口或以太网接口连接终端设备，将光伏电站的通信、自动化等信息接入系统，形成光伏电站至系统的通信通道。
        5无线通信传输方式与光纤环网方式对比
        无线通信传输方式所需设备材料清单：光伏宽带无线BBU、光伏宽带无线核心网、光伏宽带电源与设备一体柜、光伏宽带室内柜电源模块、光伏宽带直流配电单元、智能光伏智能网管PC机、光伏宽带路由器、光伏宽带交换机、光伏宽带无线系统软件、光伏宽带无线BBU基带板、光伏宽带无线集群通信控制中心、光伏宽带音箱和麦克、正向网络安全隔离装置百兆型、反向网络安全隔离装置千兆型、前置机、12米增高架、纵向加密netkeeper100M（升压站端）、相关配套土建及安装材料各一台、套。
        结语
        综上所述，无线通信传输方案应用于光伏项目技术可行，规范允许。通过综合对比，当前技术条件下，无线通信传输方式存在较多短板，建议各企业投资光伏项目时要多方面对比和论证，量力而行，尽量选择性价比较高的方案，尽量避免不加论证的直接执行从上而下的行政指令。相信日后随着无线技术的逐步发展，待无线设备造价进一步降低，寿命进一步延长，安全性进一步提高，无线通信传输方式将会在电力行业应用越来越广泛。
        参考文献
        [1]韩文佳.无线通信传输中的方向调制技术研究[D].南京:南京邮电大学,2018:236.
        [2]袁方超.能量采集无线通信系统传输理论与关键技术[D].南京:南京邮电大学,2016:124.
        [3]马若声.CBTC系统无线干扰分析与优化措施[J].铁道通信信号，2013（7）：70-73.
        [4]杜成.城市轨道交通CBTC系统2.4GHz无线传输技术的应用研究[J].铁道标准设计，2013（3）：129-133.