通信技術(shù)在光伏電站配電網(wǎng)的應(yīng)用

時(shí)間:2022-02-22 11:08:18

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通信技術(shù)在光伏電站配電網(wǎng)的應(yīng)用

1引言

隨著社會(huì)的發(fā)展,能源短缺及環(huán)境污染問(wèn)題逐漸凸顯,能源安全已經(jīng)成為世界各國(guó)最為關(guān)注的問(wèn)題之一。光伏發(fā)電是目前太陽(yáng)能資源開(kāi)發(fā)的重要形式,而且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,在很多國(guó)家已經(jīng)建立了光伏發(fā)電站,取得了很好的發(fā)電效果和經(jīng)濟(jì)效益,并且通過(guò)供電網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了電能的傳輸。隨著光伏發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展,光伏電站生產(chǎn)的電能越來(lái)越多,如何解決配電網(wǎng)的通信問(wèn)題,是影響光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。

2計(jì)算機(jī)通信技術(shù)簡(jiǎn)介

2.1計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的相關(guān)概念

當(dāng)前,社會(huì)的智能化水平不斷提高,計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為了最重要的智能化設(shè)備,而隨著計(jì)算機(jī)硬件及信息技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)通信技術(shù)在各種需求的驅(qū)使下發(fā)展迅速。所謂的計(jì)算機(jī)通信指的是在計(jì)算機(jī)間或者計(jì)算機(jī)同其他設(shè)備間實(shí)施信息傳遞的方法,它是計(jì)算機(jī)發(fā)揮作用的關(guān)鍵,是工業(yè)控制的基礎(chǔ),在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和通信系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。一般來(lái)講,計(jì)算機(jī)通信技術(shù)都會(huì)以通信網(wǎng)絡(luò)的形式出現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)的前端是計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng),而末端則是一些設(shè)施、設(shè)備或者終端系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)的前端和后端通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換、傳輸?shù)裙δ堋?/p>

2.2計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的種類

目前計(jì)算機(jī)通信技術(shù)總的來(lái)說(shuō)可以分為無(wú)線通信和有線通信兩個(gè)大類。無(wú)線通信技術(shù)主要是實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)組建,是目前計(jì)算機(jī)通信發(fā)展的重要方向,其具有成本低、使用方便的特點(diǎn),但是受通信距離的限制,一般應(yīng)用在對(duì)區(qū)域性要求較低的場(chǎng)合,主要包括wi、藍(lán)牙以及wlan技術(shù):計(jì)算機(jī)通信技術(shù)在光伏電站配電網(wǎng)中的應(yīng)用文/胡建宏隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,計(jì)算機(jī)通信技術(shù)得到了快速發(fā)展,在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用也更加廣泛。光伏發(fā)電作為一種新能源應(yīng)用形式,其在配電網(wǎng)中的信號(hào)傳遞問(wèn)題較為突出,本文通過(guò)對(duì)光伏電站的配電網(wǎng)絡(luò)的分析,并結(jié)合計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的特點(diǎn),對(duì)在光伏電站配電網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)通信技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了研究分析。摘要有線通信必須借助外界某種介質(zhì)才能實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞,具有穩(wěn)定性、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn),而且數(shù)據(jù)傳輸量大,是當(dāng)前計(jì)算機(jī)通信的主要方式。有線傳輸主要包括光纖通信、電纜通信以及明線通信等。隨著人們對(duì)數(shù)據(jù)傳輸量需求不斷增大,光纖通信成為目前應(yīng)用最廣泛的有線通信,但是這種通信方式的成本要求高,維護(hù)困難,一般在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸中應(yīng)用。

3光伏站配電網(wǎng)中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用

3.1光伏站配電網(wǎng)的通信需求分析

3.1.1光伏站內(nèi)配電網(wǎng)絡(luò)需求分析

光伏發(fā)電站是目前新能源技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)創(chuàng)新,同傳統(tǒng)能源發(fā)電不同的是,光伏發(fā)電站的發(fā)電原材料是太陽(yáng)能,因此最大限度的收集太陽(yáng)能是提高發(fā)電量的關(guān)鍵。而且目前光伏發(fā)電站的發(fā)電設(shè)備主要是光伏電池板,所以說(shuō)光伏發(fā)電站具有占地面積大、發(fā)電設(shè)備數(shù)量多的特點(diǎn),如圖1是某光伏發(fā)電站。光伏發(fā)電站的這一特點(diǎn),使得其內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)配電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性、安全性大大降低,也多其配電網(wǎng)絡(luò)通信提出了更高的要求。(1)光伏發(fā)電站的設(shè)備分布區(qū)域大,這也使得電能的監(jiān)控難度增大,如果僅僅依靠人工來(lái)對(duì)光伏站內(nèi)的配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控,不僅工作量巨大,而且取得的監(jiān)控效果也不會(huì)很好,所以必須通過(guò)計(jì)算機(jī)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化的監(jiān)控。對(duì)于光伏發(fā)電站來(lái)說(shuō),由于每一個(gè)太陽(yáng)能電池板相當(dāng)于一個(gè)節(jié)點(diǎn),因此采用無(wú)線通信技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)每個(gè)太陽(yáng)能電池組的監(jiān)控,從而有利于故障的發(fā)現(xiàn)和排除。(2)光伏發(fā)電的轉(zhuǎn)換率比較低,因此在配電網(wǎng)絡(luò)的通信傳輸中,要充分考慮到功耗,要盡可能降低數(shù)據(jù)通信產(chǎn)生的消耗。

3.1.2光伏站外配電網(wǎng)絡(luò)需求分析

光伏電站產(chǎn)生的電能要通過(guò)外部的配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸,在這一過(guò)程中配電網(wǎng)要解決分散點(diǎn)多、長(zhǎng)距離通信的問(wèn)題,而且整個(gè)網(wǎng)絡(luò)要求抗干擾性強(qiáng)、數(shù)據(jù)傳輸快且數(shù)據(jù)量大。因此在光伏站外配電網(wǎng)的通信應(yīng)以有線通信為主,這樣不僅能夠降低長(zhǎng)距離通信抗干擾性問(wèn)題,減小誤碼率,而且能夠大大提升數(shù)據(jù)傳輸量,從而實(shí)現(xiàn)控制中心對(duì)各個(gè)接入點(diǎn)狀態(tài)的有效掌控。

3.2計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的應(yīng)用

3.2.1光伏站內(nèi)配電網(wǎng)中計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的應(yīng)用

根據(jù)上文需求分析,光伏站內(nèi)的發(fā)電設(shè)備分布區(qū)域廣,要實(shí)現(xiàn)全區(qū)域的控制、信息收集、信息查詢功能等,因此光伏站內(nèi)的配電網(wǎng)通信采用無(wú)線通信技術(shù),不僅能夠降低成本和功耗,而且能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)點(diǎn)控制,使信息采集、控制更加精細(xì)化。在整個(gè)區(qū)域設(shè)置網(wǎng)絡(luò)中心節(jié)點(diǎn)、協(xié)調(diào)器以及無(wú)線終端,從而實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)組建。其中網(wǎng)絡(luò)中心節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)收集各個(gè)節(jié)點(diǎn)的信息并發(fā)送控制指令;協(xié)調(diào)器不僅可以作為網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)節(jié)點(diǎn),而且可以在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間實(shí)現(xiàn)信息的傳遞;網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)則主要是對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控,并通過(guò)協(xié)調(diào)器發(fā)送相應(yīng)的狀態(tài)信息。其中協(xié)調(diào)器、網(wǎng)絡(luò)中斷節(jié)點(diǎn)都可以對(duì)電池組進(jìn)行控制和監(jiān)控。

3.2.2光伏站外配電網(wǎng)中計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的應(yīng)用

對(duì)于光伏站外的配電網(wǎng)絡(luò)的信息傳遞,可采用光纖通信技術(shù)。這種技術(shù)具有數(shù)據(jù)傳輸量大、誤碼率低的特點(diǎn),適合復(fù)雜的配電網(wǎng)絡(luò),能夠提高配電的穩(wěn)定性,其中AON技術(shù)是先進(jìn)的光纖通信技術(shù),其不對(duì)信息進(jìn)行處理,所以是透明性極強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)。這種光纖通信技術(shù)且具有開(kāi)放性、兼容性強(qiáng)的特點(diǎn),能夠兼容頻率、制式不同的信號(hào),這就是為各個(gè)光伏電站信號(hào)傳遞提供了方便,不至于出現(xiàn)信號(hào)制式不同而不能使用同一傳輸通道的問(wèn)題。

4結(jié)語(yǔ)

本文首先對(duì)當(dāng)前計(jì)算機(jī)通信技術(shù)進(jìn)行了全面的分析,并總結(jié)了各種通信技術(shù)的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì),并以此為基礎(chǔ)對(duì)光伏發(fā)電站配電網(wǎng)絡(luò)的不同需求進(jìn)行了分析,最后針對(duì)光伏電站不同的配電網(wǎng)絡(luò)需求,提出了計(jì)算機(jī)通信技術(shù)應(yīng)用的方案。

作者:胡建宏 單位:武威職業(yè)學(xué)院

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