光伏逆变器直采直控微功率无线组网解决方案

产品说明

一、逆变器直采直控方案概述

工商业光伏主要用于工业园区厂房、科技园、学校、医院、酒店等屋顶采用分布式并网，并网方式分为自发自用余电上网、全额自发自用或全额上网三种模式。目前工商业光伏大多安装于屋顶、车棚，分布式光伏定义在6MW以下（一般在3MW-5WM间多），逆变器多采用组串式逆变器，逆变器额定容量30KW-125KW不等，一般单台逆变器40KW-60KW区间居多，一个光伏场站内20个以内逆变器比较常见。

在分布式能源系统中，逆变器作为将光伏板产生的直流电转换为交流电的关键设备，其数据的有效采集与组网传输至关重要。传统布线方式在面对复杂的工商业环境时，存在成本高、布线困难、故障点多等问题。微功率技术作为一种低功耗广域网通信技术，具有长距离传输、低功耗、强抗干扰等特性，为逆变器组网提供了高效、灵活且经济的解决方案。

光伏逆变器直采直控微功率无线组网解决方案旨在利用微功率无线组网技术构建一个稳定可靠的逆变器数据传输网络，通过设备的规约转换功能汇集所有逆变器数据，数据传输过程通过纵向加密装置进行加密，利用4G网络将逆变器数据上送到安全接入区后到调控平台，实现对分布式逆变器的直采直控与集中管理。

二、逆变器直采直控微功率无线组网方案设计

本方案的系统架构主要由两部分组成：逆变器数据采集终端、分布式电源智能融合终端。

逆变器数据采集终端负责采集逆变器的数据，并通过微功率无线链路将数据发送至分布式电源智能融合终端。分布式电源智能融合终端作为数据传输的汇集节点，负责将接收到的逆变器数据采集终端节点数据进行规约转换后，利用纵向加密以及无线专网，转发至调控主站，同时将主站下发的控制指令下发至给逆变器。所有的逆变器数据采集终端节点与分布式电源智能融合终端间均支持双向通信，以减少数据通讯时间，提高系统的可维护性和可扩展性。

本方案采用的微功率主要在免费频段运行，常见的频段包括433MHz、470MHz等。不同频段在传输距离、穿透能力和数据速率上有所差异。例如，433MHz、470MHz频段传播损耗相对较小，在障碍物较少的开阔环境下能实现较远的传输距离，但数据速率相对较低。实际环境使用中，150M 200米的传输距离内基本可以满足调控秒级要求。

微功率相比WIFI在相同功耗下能实现更远的传输距离，且对环境噪声和多径干扰具有更强的抵抗能力。

三、直采直控传输层网络安全设计

（1）加密装置：采用国网微型纵向加密方案。

（2）数据加密与认证：采用国家密码管理局认证的SM2、SM3、SM4等算法，确保数据机密性。通过公私钥体制实现设备身份双向认证，防止非法接入，同时提供数据包完整性认证，防止数据被篡改。

（3）安全过滤：具备防火墙功能，支持基于IP、端口、协议的安全策略，可过滤非法数据包。集成硬件防火墙技术，能控制进出数据流向。

（4）透明传输：采用透明网桥模式，无需修改原有网络配置，支持VLANTrunk、NAT等复杂环境，还支持“背靠背”、跨网段路由、多VLAN接入等多种接入方式。

（5）统一管理：通过调度证书服务系统（CA）统一签发数字证书，实现密钥管理。支持集中管理，提供审计日志和故障告警功能。

四、直采直控方案实施与部署