通信網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展,給各行各業(yè)都帶來(lái)了極大的便利,光伏行業(yè)亦是如此。建造一個(gè)光伏電站,用手機(jī)就可隨時(shí)查看電站的運(yùn)行信息,如直流電壓、電流、輸出功率、每天的發(fā)電量等等,如果遇到電站發(fā)生故障,手機(jī)APP監(jiān)控程序第一時(shí)間就會(huì)得到通知,并且可查到故障類型。許多問(wèn)題遠(yuǎn)程就可解決,縮短電站維修時(shí)間,減少電站的電費(fèi)損失。那么,逆變器的運(yùn)行數(shù)據(jù)是怎么出現(xiàn)在手機(jī)APP監(jiān)控軟件上的呢?
實(shí)際上,逆變器的運(yùn)行數(shù)據(jù)是無(wú)法直接上傳到手機(jī)APP監(jiān)控軟件上,這中間要經(jīng)過(guò)4次以上的轉(zhuǎn)換過(guò)程。逆變器的運(yùn)行數(shù)據(jù)一般是保存在DSP控制芯片上,如德州儀器的TMS320F28075,要往外傳輸,還需專用的通訊芯片,現(xiàn)在逆變器90%都用采用ARM結(jié)構(gòu)的芯片,在通信方面具有很強(qiáng)的實(shí)力。接著通過(guò)通訊硬件接口,以某種通訊協(xié)議,上傳到逆變器廠家云平臺(tái)服務(wù)器,經(jīng)過(guò)解碼后變成數(shù)據(jù),我們的手機(jī)終端或電腦終端,通過(guò)網(wǎng)站訪問(wèn)到云平臺(tái)服務(wù)器,就可看到逆變器的運(yùn)行數(shù)據(jù)。
通訊硬件接口
通訊硬件接口,目前的光伏逆變器有RS485、RS232、USB三種接口,這幾種接口各有特點(diǎn)和用途。
RS232和RS485是最經(jīng)典的接口,2019年之前出的大部分逆變器都會(huì)配備,兩者區(qū)別在于:RS-232適合本地設(shè)備之間的通信,傳輸距離一般不超過(guò)20米,只允許一對(duì)一通信,即一臺(tái)數(shù)據(jù)采集器配一臺(tái)逆變器,適用于戶用電站或者小型工商業(yè)電站;RS-485傳輸距離為幾十米到上千米,接口允許一對(duì)多,即一臺(tái)數(shù)據(jù)采集器配多臺(tái)逆變器,適用于中大型電站。
USB(Universal Serial Bus),是目前電腦上應(yīng)用較廣泛的接口規(guī)范,接口速度快、連接簡(jiǎn)單、不需要外接電源,由于USB對(duì)外設(shè)有良好的兼容性,應(yīng)用越來(lái)越廣,最近幾年新開(kāi)發(fā)的逆變器,USB接口逐漸替代RS232接口。USB接口可以一對(duì)一接采集器,也可以直接連接電腦,USB還可以通過(guò)串聯(lián)方式最多可串接127臺(tái)設(shè)備。
監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸方式
數(shù)據(jù)從逆變器到服務(wù)器,目前常用3種方案?jìng)鬏敂?shù)據(jù),GPRS、WIFI、LAN。GPRS數(shù)據(jù)采集器,內(nèi)置手機(jī)SIM數(shù)據(jù)卡,如中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通等,逆變器的數(shù)據(jù)先發(fā)到手機(jī)運(yùn)營(yíng)商的服務(wù)器,再上傳到逆變器公司的服務(wù)器。GPRS目前是國(guó)內(nèi)應(yīng)用得最多的傳輸方案,其優(yōu)點(diǎn)是不需要寬帶網(wǎng)絡(luò),適合于不方便架網(wǎng)絡(luò)的地方,缺點(diǎn)是需要流量費(fèi)用,通信網(wǎng)絡(luò)會(huì)經(jīng)常升級(jí),如2G網(wǎng)絡(luò)有些地方?jīng)]有信號(hào)。WIFI和LAN兩者的區(qū)別是,WIFI是無(wú)線傳輸數(shù)據(jù),LAN是有線傳輸,其優(yōu)勢(shì)是不需要流量費(fèi)用,缺點(diǎn)是無(wú)線WIFI距離有限,有線LAN的要鋪設(shè)網(wǎng)線,還需有寬帶網(wǎng)絡(luò)。
通訊協(xié)議
通訊協(xié)議,從逆變器到數(shù)據(jù)采集器,還有一些設(shè)備和儀器,數(shù)據(jù)都要上傳到云服務(wù)器,每個(gè)公司的技術(shù)都不一樣,為了統(tǒng)一,方便不同設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù),一般采用現(xiàn)場(chǎng)總線(Field bus)技術(shù),現(xiàn)場(chǎng)總線的種類很多,如Profibus、Interbus、DeviceNet、ControINet、Modbus、CC-link、HART等等。光伏行業(yè)采用Modbus比較多。ModBus特點(diǎn):(1)標(biāo)準(zhǔn)、開(kāi)放,用戶可以免費(fèi)、放心地使用Modbus協(xié)議,不需要交納許可證費(fèi),也不會(huì)侵犯知識(shí)產(chǎn)權(quán)。目前,支持Modbus的廠家超過(guò)400家,支持Modbus的產(chǎn)品超過(guò)600種。
(2)Modbus可以支持多種電氣接口,如RS-232、RS-485、USB等,還可以在各種介質(zhì)上傳送,如雙絞線、光纖、無(wú)線等。逆變器一般采用RS485 接口進(jìn)行 Modbus 通訊。
總結(jié)
數(shù)據(jù)從逆變器到手機(jī),需要硬件、軟件等各種技術(shù),RS485、232和USB是一個(gè)物理接口,簡(jiǎn)單的說(shuō)是硬件。MODBUS是一種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議,簡(jiǎn)單的說(shuō)是軟件。GPRS、WIFI、LAN是一種物理傳輸通道。