分布式光伏电站公专多模无线采集终端的创新应用 CNR222-203

项目背景

本文针对电力生产中的实际痛点，研发了分布式光伏电站公专多模无线采集终端的创新，有效提升了作业效率与安全水平。分布式光伏电站的智能化管理是新能源领域的发展重点。随着装机规模扩大，电站对数据采集的安全性和实时性要求不断提高，传统采集方式难以兼顾公网与专网的灵活切换，也难以适应电力监控系统的安全防护要求。

分布式光伏站点分布分散，现场电力无线专网涵盖情况不一。若仅依赖单一网络，数据传输易中断；若不加安全防护，远程抄表和远动通信存在安全风险。因此，需要一种能自动选择公网或专网、并具备加密能力的采集终端。

本项目研发了一款公专多模无线采集终端，专为分布式光伏电站设计，旨在提高数据采集的安全性和实时性，并实现与电能量计量系统主站及D5000系统主站的互融互通。

存在问题

• 网络涵盖不均导致通信中断。部分站点电力无线专网未涵盖或信号弱，单一网络无法保证数据传输连续性。
• 安全防护不足。远程抄表和远动通信缺乏加密措施，存在数据被截获或篡改的风险。
• 公专网切换不灵活。传统终端无法根据现场专网涵盖情况自动切换，需人工干预，时效性差。
• 与主站系统互通性差。采集数据难以同时适应电能量计量系统主站和D5000系统主站的要求，信息共享困难。
• 扩展能力有限。现有终端难以支持后续分布式光伏电站及汽车充电站的群调群控功能。

创新目标

研发一款支持公专多模无线通信、内嵌微型纵向加密装置、可自动切换网络并实现远程抄表与远动通信双重安全的采集终端，提高分布式光伏电站数据采集的安全性和实时性，并实现与电能量计量系统主站及D5000系统主站的互融互通。

技术方案

终端通过串口与远动装置和关口电能表相连，可灵活选择连接电力无线专网或4G无线公网。根据现场电力无线专网的涵盖情况，终端自动切换网络，确保数据传输的连续性和稳定性。为适应安防要求，终端配置了微型纵向加密装置，实现远程抄表和远动通信的双重安全功能。

远程抄表流程如下：主站通过平台下发抄表指令，经过加密后通过4G网络传送至终端。终端接收加密报文后，通过内嵌的微型纵向加密装置进行解密，然后将解密后的报文传送至采集模块。采集模块将报文转换成串口报文后发送至电能表，电能表接收指令后将电表信息通过串口传送回采集模块。最后，采集模块将串口报文再次转换成以太网报文，经过加密后通过4G网络发送回主站，完成整个远程抄表过程。远动通信的过程与远程抄表类似，只是操作指令和规约有所不同。

该终端实现了与电能量计量系统主站以及D5000系统主站的互融互通，更具灵活性和时效性。未来计划通过升级改造，使终端能够支持分布式光伏电站及汽车充电站的群调群控功能，进一步提高新能源管理的智能化水平。

创新亮点

• 公专多模自动切换：终端可灵活选择电力无线专网或4G无线公网，根据现场专网涵盖情况自动切换，保障数据传输连续稳定。
• 双重安全加密：内嵌微型纵向加密装置，实现远程抄表和远动通信的双重安全功能，满足安防要求。
• 主站互融互通：实现与电能量计量系统主站及D5000系统主站的互融互通，提升数据共享和业务协同能力。
• 灵活扩展能力：未来通过升级改造，可支持分布式光伏电站及汽车充电站的群调群控功能，适应新能源管理需求。
• 显著经济效益：已在江苏省内运行250个站点，市场反响热烈，为产业单位带来明显经济效益。

落地应用效果

目前，该公专多模无线采集终端已在江苏省内运行250个站点，市场反响热烈。根据预测，2022年的需求量将达到90台，每台的市场定价为8万元，总销售额有望达到700万元。这一成果为分布式光伏电站的智能化管理提供了有力支持，也为产业单位带来了显著的经济效益。

随着新能源产业的不断发展，该无线采集终端的应用前景将更加广阔。其公专多模自动切换和双重安全加密能力，有效解决了分布式光伏站点分散、网络覆盖不均、安全防护不足等问题，提升了数据采集的安全性和实时性。

产出物：公专多模无线采集终端，已在江苏省内运行250个站点，2022年预测需求量90台，市场定价8万元/台，总销售额有望达到700万元。

适用场景：分布式光伏电站的数据采集与远动通信，尤其适用于电力无线专网覆盖不均、对安全性和实时性要求高的场景，未来可扩展至汽车充电站的群调群控。

常见问题

Q：该终端如何保证数据传输不中断？

A：终端可灵活选择电力无线专网或4G无线公网，根据现场专网覆盖情况自动切换，确保数据传输的连续性和稳定性。

Q：远程抄表过程中如何保障安全？

A：主站下发指令经加密后通过4G网络传送至终端，终端通过内嵌微型纵向加密装置解密，再将报文传送至采集模块和电能表，返回数据同样加密回传，实现双重安全。

Q：该终端能否与现有主站系统对接？

A：可以。终端已实现与电能量计量系统主站以及D5000系统主站的互融互通，具备灵活性和时效性。

数据来源：项目验收报告及现场应用统计，单位信息已脱敏处理。

本文由中广研创新整理。