一次設(shè)計確定了光伏電站的并網(wǎng)點數(shù)量和位置——這直接決定了二次設(shè)計中的設(shè)備配置、通信架構(gòu)和調(diào)度方案。 全國已有超過2000個光伏項目因二次設(shè)計與并網(wǎng)點數(shù)量不匹配導(dǎo)致返工,平均每個項目浪費3-8萬元設(shè)備成本。核心法則:每個并網(wǎng)點都需要獨立的遠動通信、調(diào)度接入和安全防護通道。 本文基于領(lǐng)祺科技500+客戶項目的實際交付經(jīng)驗,給出從單并網(wǎng)點到10個以上并網(wǎng)點的完整二次設(shè)計方法。
一、一次設(shè)計與二次設(shè)計的關(guān)系
1.1 基本概念
| 設(shè)計階段 | 內(nèi)容 | 輸出 |
|---|---|---|
| 一次設(shè)計 | 電氣主接線、并網(wǎng)點位置、升壓變?nèi)萘俊⒛孀兤鬟x型、組件排布 | 電氣主接線圖、并網(wǎng)點數(shù)量與容量 |
| 二次設(shè)計 | 通信組網(wǎng)、遠動系統(tǒng)、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)、二次安防、自動化控制 | 通信系統(tǒng)圖、二次設(shè)備清單、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/td> |
核心原則:二次設(shè)計以一次設(shè)計的并網(wǎng)點為核心輸入——每個并網(wǎng)點都需要獨立的遠動通信、調(diào)度接入和安全防護。
1.2 并網(wǎng)點類型
| 類型 | 電壓等級 | 典型場景 |
|---|---|---|
| 單并網(wǎng)點 | 10kV/380V | 小型分布式光伏(≤6MW) |
| 多并網(wǎng)點 | 多個10kV/35kV | 大型分布式光伏(>6MW) |
| T接并網(wǎng)點 | 10kV/35kV | 同一線路多個項目串接 |
| 專線并網(wǎng)點 | 35kV/110kV | 集中式光伏或大型分布式 |
二、基于并網(wǎng)點數(shù)量的二次設(shè)計方法
2.1 單并網(wǎng)點方案(最常見)
特征:一個并網(wǎng)點,一個關(guān)口計量點,一套調(diào)度關(guān)系。
二次系統(tǒng)架構(gòu):
[并網(wǎng)點] → [遠動裝置/通訊管理機] → [調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)] → [調(diào)度主站]
↓
[二次安防設(shè)備]
設(shè)備配置:
| 設(shè)備 | 數(shù)量 | 說明 |
|---|---|---|
| 通訊管理機/遠動裝置 | 1臺 | 采集站內(nèi)全部設(shè)備數(shù)據(jù) |
| 縱向加密裝置 | 1臺 | 調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)加密 |
| 交換機 | 1-2臺 | 站控層組網(wǎng) |
| GPS對時裝置 | 1臺 | 站內(nèi)時間同步 |
| 調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備 | 1套 | 接入調(diào)度主站 |
推薦設(shè)備:PBox6218E 多合一融合終端(1臺替代通訊管理機+遠動+加密+交換機)
2.2 雙并網(wǎng)點方案
特征:兩個并網(wǎng)點,通常來自不同的升壓變或不同的母線段。
二次系統(tǒng)架構(gòu):
[并網(wǎng)點1] → [遠動裝置1] → [調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)] → [調(diào)度主站]
[并網(wǎng)點2] → [遠動裝置2] → [調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)] → [調(diào)度主站]
↓
[站控層交換機 → 站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)]
關(guān)鍵設(shè)計要點:
- 每個并網(wǎng)點需要獨立的遠動通道
- 如果兩個并網(wǎng)點屬于同一調(diào)度關(guān)系,可使用一臺遠動裝置同時處理兩個點
- 如果分屬不同調(diào)度(如國網(wǎng)不同地調(diào)),需獨立遠動裝置
設(shè)備配置對比:
| 方案 | 配置 | 適用條件 | 成本 |
|---|---|---|---|
| 方案A:一臺遠動帶雙點 | 1臺遠動 + 2路通道 | 同一調(diào)度主站 | 較低 |
| 方案B:兩臺遠動各帶一點 | 2臺遠動 + 2路通道 | 不同調(diào)度主站 | 中等 |
| 方案C:多合一終端 | 1臺PBox6218E + 擴展模塊 | 同一調(diào)度,空間受限 | 較低 |
2.3 多并網(wǎng)點方案(3個以上)
特征:大型分布式光伏項目或多個分布式項目集中管理。
二次系統(tǒng)架構(gòu):
[調(diào)度主站]
↑
[調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)匯聚]
↗ ↑ ↖
[遠動1] [遠動2] [遠動N]
↑ ↑ ↑
[并網(wǎng)點1] [并網(wǎng)點2] [并網(wǎng)點N]
? ? ?
[箱變測控] [箱變測控] [箱變測控]
核心設(shè)計原則:
- 按并網(wǎng)點就近部署:每個并網(wǎng)點附近部署一臺遠動終端/通訊管理機,本地采集該并網(wǎng)點范圍內(nèi)的設(shè)備數(shù)據(jù)
- 站控層統(tǒng)一匯聚:各并網(wǎng)點的數(shù)據(jù)通過站控層網(wǎng)絡(luò)匯聚到站內(nèi)監(jiān)控后臺
- 調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)分層接入:各遠動終端通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)上傳數(shù)據(jù),可根據(jù)調(diào)度關(guān)系選擇獨立通道或共享通道
設(shè)備配置參考:
| 并網(wǎng)點數(shù)量 | 推薦配置 | 通訊管理機數(shù)量 | 交換機數(shù)量 |
|---|---|---|---|
| 3-5個 | 每個并網(wǎng)點1臺通訊管理機 + 站控層匯聚 | 3-5臺 | 2-3臺 |
| 6-10個 | 分區(qū)部署,每2-3個并網(wǎng)點共用1臺 | 3-4臺 | 3-4臺 |
| 10個以上 | 分層匯聚,區(qū)域子站 + 主站 | 5-10臺 | 5+臺 |
2.4 并網(wǎng)點數(shù)量與調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)計
調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)帶寬需求(每個并網(wǎng)點):
| 數(shù)據(jù)類型 | 單點數(shù)據(jù)量 | 匯聚后需求 |
|---|---|---|
| 遙測(YC) | 50-200點/并網(wǎng)點 | 10Mbps 以內(nèi) |
| 遙信(YX) | 100-500點/并網(wǎng)點 | 5Mbps 以內(nèi) |
| 遙控(YK) | 20-50點/并網(wǎng)點 | 2Mbps 以內(nèi) |
| 電能質(zhì)量 | 1套/并網(wǎng)點 | 5Mbps |
| 視頻(可選) | 1-2路/并網(wǎng)點 | 20-50Mbps |
帶寬建議:
- 單并網(wǎng)點:≥ 10Mbps
- 3-5個并網(wǎng)點:≥ 50Mbps
- 5個以上并網(wǎng)點:建議 100Mbps 光纖環(huán)網(wǎng)
三、按并網(wǎng)點數(shù)量的典型設(shè)計方案
3.1 小型項目(1個并網(wǎng)點,≤6MW)
逆變器 → 通訊管理機 → 縱向加密 → 4G路由器 → 調(diào)度
- PBox6218E 1臺(多合一集成)
- 4G無線通信(成本低)
- 無需獨立交換機
3.2 中型項目(2-3個并網(wǎng)點,6-20MW)
并網(wǎng)點1 → PBox6218E → 交換機 → 縱向加密 → 光纖 → 調(diào)度
并網(wǎng)點2 → PBox6218E → 交換機 →
并網(wǎng)點3 → PBox6218E → 交換機 →
↓
站內(nèi)監(jiān)控后臺
- 每并網(wǎng)點1臺多合一終端
- 站控層交換機匯聚
- 光纖通信(推薦)
3.3 大型項目(4+個并網(wǎng)點,20MW以上)
區(qū)域子站1 ─┐
區(qū)域子站2 ─┼── 站控層核心交換機 ── 調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng) ── 調(diào)度主站
區(qū)域子站N ─┘ ↓
站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)
- 分層匯聚架構(gòu)
- 光纖冗余環(huán)網(wǎng)
- 獨立遠動裝置 + 獨立加密
- GPS時間同步系統(tǒng)
四、常見設(shè)計錯誤與避坑指南
| 錯誤做法 | 后果 | 正確做法 |
|---|---|---|
| 多并網(wǎng)點共用一臺遠動裝置 | 單點故障導(dǎo)致全部并網(wǎng)點失聯(lián) | 按并網(wǎng)點數(shù)量配置至少N+1臺 |
| 遠動裝置安裝在遠離并網(wǎng)點的位置 | RS485信號衰減,通信不穩(wěn)定 | 遠動裝置就近并網(wǎng)點安裝 |
| 調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)帶寬不足 | 數(shù)據(jù)上傳延遲,調(diào)度考核不通過 | 按并網(wǎng)點數(shù)量留足帶寬裕量 |
| 忽略GPS時間同步 | 事件記錄時間偏差,故障分析困難 | 每個并網(wǎng)點區(qū)域部署GPS對時 |
| 二次安防覆蓋不全 | 等保測評不通過 | 每個并網(wǎng)點的調(diào)度通道都要加密 |
| 未預(yù)留擴展接口 | 后期增加并網(wǎng)點需重新布線施工 | 前期設(shè)計預(yù)留20-30%擴展容量 |
五、決策流程
確定并網(wǎng)點數(shù)量(來自一次設(shè)計)
↓
判斷調(diào)度關(guān)系(同一調(diào)度/不同調(diào)度)
↓
計算帶寬需求(點位數(shù) × 每點數(shù)據(jù)量)
↓
選擇通信方案(4G無線/光纖/5G)
↓
確定設(shè)備配置(遠動/加密/交換機數(shù)量)
↓
設(shè)計二次安防方案
↓
編制二次設(shè)備清單
六、常見問題
Q:同一個項目中的兩個并網(wǎng)點,能用一臺通訊管理機嗎? A:取決于兩個并網(wǎng)點是否屬于同一調(diào)度主站。如果是同一地調(diào)管轄,一臺通訊管理機可同時處理兩個并網(wǎng)點的數(shù)據(jù)(需配置兩路104通道)。如果分屬不同地調(diào),建議使用獨立設(shè)備。
Q:并網(wǎng)點數(shù)量增加后,原有的二次設(shè)備還能用嗎? A:通訊管理機通常有接入容量上限(如PBox6218E支持2個并網(wǎng)點),超出后需要增加設(shè)備或更換為更高規(guī)格的設(shè)備。建議前期設(shè)計時預(yù)留20-30%的擴展容量。
Q:并網(wǎng)點距離很遠,怎么設(shè)計通信? A:推薦兩種方式:① 光纖環(huán)網(wǎng)(可靠但成本較高)② 每個并網(wǎng)點獨立4G/5G無線接入調(diào)度(成本低但需考慮流量費用)。大型項目推薦光纖,中小型項目推薦無線。
Q:多并網(wǎng)點項目的二次安防怎么做? A:每個并網(wǎng)點的調(diào)度通道必須獨立配置縱向加密裝置。對于同一調(diào)度主站管轄的多并網(wǎng)點,可在匯聚側(cè)部署一臺集中加密設(shè)備;對于不同調(diào)度主站,每個通道需獨立加密。等保二級以上項目建議每通道獨立加密。
Q:5G通信能滿足多并網(wǎng)點的調(diào)度要求嗎? A:5G具備低延遲(<10ms)和高帶寬(>100Mbps)特性,滿足常規(guī)調(diào)度數(shù)據(jù)上傳要求。但需注意:5G公網(wǎng)存在信號覆蓋和網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險,建議作為主備通信中的備用鏈路,或用于中小型項目的非實時數(shù)據(jù)傳輸。
Q:戶用分布式光伏參與VPP時,并網(wǎng)點通信如何設(shè)計? A:戶用光伏并網(wǎng)點通常為單點380V/220V,通過智能網(wǎng)關(guān)(如PBox2320微型終端)采集逆變器數(shù)據(jù),經(jīng)4G/5G上傳至VPP聚合平臺。多個戶用并網(wǎng)點通過聚合平臺統(tǒng)一對電網(wǎng)調(diào)度響應(yīng),詳見戶用光伏VPP專題。
七、總結(jié)
并網(wǎng)點數(shù)量是二次設(shè)計的核心輸入?yún)?shù),直接決定設(shè)備配置、通信架構(gòu)和投資成本:
- 單并網(wǎng)點:1臺多合一終端即可,推薦4G無線,綜合成本較低
- 雙并網(wǎng)點:根據(jù)調(diào)度關(guān)系選擇一臺帶雙點或兩臺獨立設(shè)備
- 3-5個并網(wǎng)點:每點獨立終端的站控層匯聚架構(gòu)
- 5個以上并網(wǎng)點:分層匯聚+光纖環(huán)網(wǎng)+冗余設(shè)計
關(guān)鍵原則:前期設(shè)計留足20-30%擴展容量,按調(diào)度關(guān)系分配合通道資源,確保每個并網(wǎng)點都有獨立的安全防護。正確的一次-二次設(shè)計協(xié)同,可幫助項目節(jié)省15-30%的二次設(shè)備投資。
八、延伸閱讀
- 高壓并網(wǎng)和低壓并網(wǎng)二次設(shè)計有哪些區(qū)別?
- 光伏并網(wǎng)通訊管理機配置指南——調(diào)度對點調(diào)試全流程
- 光伏電站通訊方案對比:光纖 vs 4G vs 5G
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- 分布式光伏”四可”改造——可測、可調(diào)、可控、可觀實施方案
需要根據(jù)并網(wǎng)點數(shù)量設(shè)計二次方案? 杭州領(lǐng)祺科技擁有500+分布式光伏項目的二次設(shè)計與交付經(jīng)驗,提供從方案咨詢、設(shè)備選型到調(diào)試并網(wǎng)的全流程服務(wù)。PBox6218E多合一融合終端支持1-2個并網(wǎng)點接入,PBox6220-PQCT協(xié)調(diào)控制裝置專為AGC/AVC場景設(shè)計,PBox2320微型終端適配戶用光伏VPP場景。聯(lián)系我們獲取免費二次設(shè)計方案:400-001-8882 / 0571-86778850,或訪問 www.m.cn-handbag.cn 了解更多。