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    光伏逆變器解決方案

    太陽能發電系統中一個關鍵設備是光伏逆變器,該設備能夠將太陽能面板發出的高壓直流電轉變為交流電。光伏逆變設備從功率上來看大致可劃分為三個等級:輸出功率大于6KW 的三相大功率逆變器、 輸出功率在1KW至6KW之間的單相中型逆變器以及輸出功率在 200W至500W的微逆變器。中小功率逆變器近年來在光伏發電市場上受到了更多的關注。由于中小型逆變器本身功率不大,

    所以其更多用于微電網中的分布式太陽能發電系統。作為微電網的一個節點,其會在某個區域內有較大數量和較廣范圍的分布,例如在歐美地區,很多家庭會在屋頂安裝這樣的中小功率逆變器;

    在火車站或者工廠的屋頂會使用大量的中小型逆變器來搭建小型電站等等。這樣就需要對一定區域內的逆變器進行管理,以便其更有效、安全、穩定的工作并且提供及時的需求和響應,而管理方法就是配以通信模塊, 以便通過上位機監測所有逆變器狀態,并及時進行控制和調度。

    一種可靠性強、成本更低、便于維護的通信方式是光伏逆變器通信的關鍵。從目前來看,最常見的方法就是通過無線(RF)、RS485和電力線載波(PLC)通信。RF通信方案不用布線,可以節省通信電纜以及線路敷 設施工的投入,但往往其成本偏高,況且對環境要求有些苛刻,受電池板阻隔以及電磁波干擾情況較明顯。RS485具有通信穩定、抗干擾度高等特點,但在前期施工與后期運行維護過程中帶來很大的成本投入和潛在風險。 相對來說,PLC利用已有的電力線進行傳輸數據,不需要重新鋪設新的線路,無需考慮線路投資,省去了工時,減少了成本費用,可以在低成本的情況下實現有效的通信,其相對于RF可靠性更高。通過加入PLC模塊, 光伏逆變系統就成為為微電網的一個節點,可以接受任何在智能電網上傳輸的數據,有利于今后進一步的功能擴展。

    圖1就是一種帶有PLC功能的光伏發電設備的區域系統框圖,在一定區域內給并網的光伏逆變設備安裝 PLC收發設備后,以電力線為總線來通信的拓撲結構。在距離和數量一定的設備之間, 需要一個收發調制解調器來進行區域內的數據處理,并且還可以為其擴展上位機從而將數據通過上層網絡進行傳輸。

    基于云間電力線載波通信技術的光伏逆變器方案具有以下優勢:
    (1)直接利用現有電力線,無需重新施工,節省高昂的工程成本,簡單易行,為用戶提供更加經濟、靈活高效、更加可靠的網絡連接,大大降低了組網成本。
    (2)穩定可靠,抗干擾能力強。云間電力線載波通信技術采用先進的Wavelet OFDM調制解調技術,對各種突發噪聲、窄帶噪聲不敏感,成熟的軟件容錯設計。
    (3)靈活度高,具有自動路由功能,通信網絡更加靈活,信號不會受到阻隔。

    目前太陽能光伏逆變器設備中主要采用了云間CR700芯片方案,已經通過了在客戶極端惡劣環境下的穩定性實驗,得到了客戶的認可。云間電力線芯片不光可以滿足逆變器數據收集的通信需求, 由于超高帶寬傳輸能力還可以加載更多的通信業務,比如太陽能發電站的視頻監控,人員遠程的音視頻通話等等。

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