方案背景 / Background of the plan
集中式光伏电站拥有成百上千个汇流箱,多采用RS485有线方式实现汇流箱数据采集。该通讯方式施工复杂,维护麻烦,经常出现通讯中断、单点故障引起系统瘫痪且很难快速定位问题点等问题。
光伏电站汇流箱采集现状
技术选型 / Technical selection
LoRa(Long Range Radio,远距离无线电)无线MESH组网通信技术,是新一代物联网通信技术,目前已大量应用于智慧城市,智能工厂等场景,具有以下优点:
- LoRa网络具有传输距离远,工作功耗低,组网节点多,抗干扰性强,低成本等特点;
- 传输距离远:灵敏度-148dBm,通讯距离可达几千米;
- 工作能耗低:Aloha方法有数据时才连接,电池可工作几年;
- 组网节点多:组网方式灵活,可以连接多个节点;
- 抗干扰性强:协议里面有LBT的功能,基于aloha的方式,有自动的频点跳转和速率自适应功能;
- 低成本:节点/终端成本低。
综上所述,LoRa无线通信方案具有安装维护简易,免布线,故障易排查易处理,单点故障不影响整体数据传输,综合成本低等优势,适用于新建或改造的光伏电站。
设备及网络设计方案 / Equipment and network design scheme
采用基于LoRa的无线自组网技术,实现区域内数据采集,整体架构如下图所示:
系统设备包括以下部分:
- 每个汇流箱通过RS485通讯线和LoRa子节点连接,32个LoRa子节点连接1个LoRa主节点;
- LoRa主节点通讯频率可选410M~442M;每个主节点间隔3M,可支持最大384个LoRa子节点和汇流箱接入;未来若需要扩展汇流箱的数量,可通过LoRa台区设置,可支持上万个终端接入;
- LoRa主节点通过RS232接入箱变测控。
设备配置 / Equipment configuration
序号 | 名称 | 型号 | 参数 | 单位 | 备注 | |
1 | LoRa子节点 | DDS-612A | RS485+LoRa通讯:子节点 | 台 | 按需配置 | |
2 | LoRa主节点 | DDS-612B | RS232+LoRa通讯:主节点 | 台 | 按需配置 | |
3 | 箱变测控 | DPS-8675A | 支持LoRa主节点接入 | 台 | 按需配置 | |
4 | 技术服务 | 定制 | 安装终端,接线,调试,通讯调试,接入系统,联调投运,系统培训 | 套 |