通信網(wǎng)絡的快速發(fā)展,給各行各業(yè)都帶來了極大的便利,光伏行業(yè)亦是如此。建造一個光伏電站,用手機就可隨時查看電站的運行信息,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APP監(jiān)控程序第一時間就會得到通知,并且可查到故障類型。許多問題遠程就可解決,縮短電站維修時間,減少電站的電費損失。那么,逆變器的運行數(shù)據(jù)是怎么出現(xiàn)在手機APP監(jiān)控軟件上的呢?
實際上,逆變器的運行數(shù)據(jù)是無法直接上傳到手機APP監(jiān)控軟件上,這中間要經(jīng)過4次以上的轉換過程。逆變器的運行數(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結構的芯片,在通信方面具有很強的實力。接著通過通訊硬件接口,以某種通訊協(xié)議,上傳到逆變器廠家云平臺服務器,經(jīng)過解碼后變成數(shù)據(jù),我們的手機終端或電腦終端,通過網(wǎng)站訪問到云平臺服務器,就可看到逆變器的運行數(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配備,兩者區(qū)別在于:RS-232適合本地設備之間的通信,傳輸距離一般不超過20米,只允許一對一通信,即一臺數(shù)據(jù)采集器配一臺逆變器,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,接口允許一對多,即一臺數(shù)據(jù)采集器配多臺逆變器,適用于中大型電站。
USB(Universal Serial Bus),是目前電腦上應用較廣泛的接口規(guī)范,接口速度快、連接簡單、不需要外接電源,由于USB對外設有良好的兼容性,應用越來越廣,最近幾年新開發(fā)的逆變器,USB接口逐漸替代RS232接口。USB接口可以一對一接采集器,也可以直接連接電腦,USB還可以通過串聯(lián)方式最多可串接127臺設備。
監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸方式
數(shù)據(jù)從逆變器到服務器,目前常用3種方案傳輸數(shù)據(jù),GPRS、WIFI、LAN。GPRS數(shù)據(jù)采集器,內置手機SIM數(shù)據(jù)卡,如中國移動、中國聯(lián)通等,逆變器的數(shù)據(jù)先發(fā)到手機運營商的服務器,再上傳到逆變器公司的服務器。GPRS目前是國內應用得最多的傳輸方案,其優(yōu)點是不需要寬帶網(wǎng)絡,適合于不方便架網(wǎng)絡的地方,缺點是需要流量費用,通信網(wǎng)絡會經(jīng)常升級,如2G網(wǎng)絡有些地方?jīng)]有信號。WIFI和LAN兩者的區(qū)別是,WIFI是無線傳輸數(shù)據(jù),LAN是有線傳輸,其優(yōu)勢是不需要流量費用,缺點是無線WIFI距離有限,有線LAN的要鋪設網(wǎng)線,還需有寬帶網(wǎng)絡。
通訊協(xié)議
通訊協(xié)議,從逆變器到數(shù)據(jù)采集器,還有一些設備和儀器,數(shù)據(jù)都要上傳到云服務器,每個公司的技術都不一樣,為了統(tǒng)一,方便不同設備之間傳輸數(shù)據(jù),一般采用現(xiàn)場總線(Field bus)技術,現(xiàn)場總線的種類很多,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:(1)標準、開放,用戶可以免費、放心地使用Modbus協(xié)議,不需要交納許可證費,也不會侵犯知識產(chǎn)權。目前,支持Modbus的廠家超過400家,支持Modbus的產(chǎn)品超過600種。
(2)Modbus可以支持多種電氣接口,如RS-232、RS-485、USB等,還可以在各種介質上傳送,如雙絞線、光纖、無線等。逆變器一般采用RS485 接口進行 Modbus 通訊。
總結
數(shù)據(jù)從逆變器到手機,需要硬件、軟件等各種技術,RS485、232和USB是一個物理接口,簡單的說是硬件。MODBUS是一種國際標準的通訊協(xié)議,簡單的說是軟件。GPRS、WIFI、LAN是一種物理傳輸通道。