隨著(zhù)電力系統安全形勢的日益嚴峻，以及以光伏發(fā)電為代表的新能源并網(wǎng)發(fā)電規模的不斷擴大，高滲透率下的光伏電站安全運行變得越來(lái)越重要。
國家屢次出臺文件：大型光伏電站生產(chǎn)控制大區中禁止使用“4G無(wú)線(xiàn)通信”！
近年來(lái)，國家相關(guān)部門(mén)相繼出臺了多項法令法規和文件，三令五申強調電力二次安全防護問(wèn)題。特別是對無(wú)線(xiàn)的安全性問(wèn)題提出了明確質(zhì)疑，并在多項文件中明確規定“在生產(chǎn)控制大區中嚴禁使用無(wú)線(xiàn)通信功能的設備”。
2014年8月，國家發(fā)改委發(fā)布《電力監控系統安全防護規定》（第14號令），第13條中規定：生產(chǎn)控制大區中除安全接入區外，禁止選用具有無(wú)線(xiàn)通信功能的設備；
2015年2月，國家能源局發(fā)布國能安全［2015］36號：《國家能源局關(guān)于印發(fā)電力監控系統安全防護總體方案等安全防護方案和評估規范的通知》，其中《發(fā)電廠(chǎng)監控系統安全防護方案》5．2節中規定生產(chǎn)控制大區中除安全接入區外，應當禁止選用具有無(wú)線(xiàn)通信功能的設備；
2016年6月，國家電網(wǎng)發(fā)布調技〔2016〕74號《國調中心關(guān)于組織簽訂并網(wǎng)調度協(xié)議補充條款的通知》，再次重申生產(chǎn)控制大區中除安全接入區外，禁止使用具有無(wú)線(xiàn)通信功能的設備，凡不符合要求的，需要在規定的時(shí)間內完成整改；
2017年5月，國家電網(wǎng)發(fā)布調網(wǎng)安〔2017〕64號《國調中心關(guān)于開(kāi)展并網(wǎng)電廠(chǎng)電力監控系統涉網(wǎng)安全防護專(zhuān)項治理活動(dòng)的通知》，要求按照《中華人民共和國網(wǎng)絡(luò )安全法》、《電力監控系統安全防護規定》（國家發(fā)改委第14號令）及國家能源局配套文件要求，對各類(lèi)并網(wǎng)電廠(chǎng)電力監控系統涉網(wǎng)安全防護專(zhuān)項治理活動(dòng)。
64號文：對14號令和36號文中關(guān)于無(wú)線(xiàn)方案規范的重復和強調！
近期發(fā)現，行業(yè)內部分專(zhuān)家對64號文進(jìn)行了解讀，認為相較之前的文件，64號文中對光伏電站使用4G無(wú)線(xiàn)通信松了綁，“只要按照要求做好安全隔離措施，無(wú)線(xiàn)通信可以應用于電力行業(yè)。”其實(shí)，這是由于對光伏電站中安全分區產(chǎn)生了誤解而導致的對64號文件的錯誤解讀，主要存在兩個(gè)方面：一是將接入10KV及以下的小型光伏電站和接入35KV及以上的大型光伏電站混為一談；二是將大型光伏電站中需要接受電力調度控制的光伏發(fā)電單元錯誤的劃分到生產(chǎn)控制大區之外。
誤區1：“大”“小”混為一談
根據相關(guān)文件規定，針對容量和接入電壓等級不同，通信方案也有很大區別。針對容量小于6MW，并入10KV及以下配電網(wǎng)的分布式光伏電站，電站數據經(jīng)過(guò)加密后可以通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)傳輸到市調度中心，數據只能單向傳輸，即光伏電站僅將基本的運行數據上報調度中心，調度中心不對光伏電站進(jìn)行遠程控制操作。
而針對接入35KV以上，容量在6MW以上的大型光伏電站，電站中的每個(gè)光伏發(fā)電單元中的逆變器都需要接受上一級電力調度系統的實(shí)時(shí)功率控制，按照相關(guān)規定需要采用光纖專(zhuān)網(wǎng)通信。
因此，不能將“大”“小”不同的光伏電站混為一談，籠統的說(shuō)光伏電站中可以使用無(wú)線(xiàn)是一種理解誤區。
誤區2：將需要接受調度的光伏發(fā)電單元劃分在生產(chǎn)控制大區之外
國家能源局發(fā)布的國能安全［2015］36號《發(fā)電廠(chǎng)監控系統安全防護方案》，3．1節中對光伏電站的生產(chǎn)控制大區進(jìn)行了劃分，主要包括光伏電站運行監控系統、無(wú)功電壓控制、發(fā)電功率控制、升壓站監控系統、繼電保護。同時(shí)，國標GB／T31366－2015對光伏電站運行監控系統的組成部分進(jìn)行了明確定義：
a）站控層設備：包括各類(lèi)面向全站管理的服務(wù)器、操作員站、運動(dòng)通信裝置及其他接口設備等；
b）網(wǎng)絡(luò )及通信安全設備：包括網(wǎng)絡(luò )交換機／路由器、硬件防火墻、正／反向電力專(zhuān)用橫向單向安全隔離裝置、縱向認證加密設備等設備；
c）間隔層設備：包括光伏逆變器、匯流箱、太陽(yáng)跟蹤系統、氣象監測系統及輔助系統的通信控制單元，光伏發(fā)電單元規約轉換器，監測裝置和繼電保護裝置等設備；
d）其他設備：對時(shí)設備、網(wǎng)絡(luò )打印機等。
其中a是指站控系統設備，c是光伏發(fā)電單元設備（包括逆變器及數據采集器等）。正確的光伏電站系統如圖1所示。
圖1正確的光伏電站系統架構示意圖
而“4G無(wú)線(xiàn)通信方案”將光伏發(fā)電單元劃分到生產(chǎn)控制大區之外，系統結構如圖2所示，這與36號文中生產(chǎn)控制大區的劃分是違背的。
圖2錯誤的光伏電站系統架構示意圖
實(shí)際電站中，“4G無(wú)線(xiàn)通信方案”使用情況令人堪憂(yōu)：三個(gè)月，幾十萬(wàn)告警！
2015年，國內某西北光伏電站中采用的“4G無(wú)線(xiàn)通信方案”，電站并網(wǎng)運行一年后，系統一個(gè)月仍然上報了60387條告警記錄；2017年，對大同三個(gè)使用了“4G無(wú)線(xiàn)通信方案”的電站進(jìn)行了實(shí)地調研，發(fā)現三個(gè)電站三個(gè)月共出現了幾十萬(wàn)次的告警！
圖3大同三個(gè)電站概況及數據
光伏電站由于占地面積大，無(wú)線(xiàn)信號強度弱，極易受地形、天氣、站內高壓電線(xiàn)產(chǎn)生的強電磁場(chǎng)以及其他無(wú)線(xiàn)電信號等因素干擾而出現通信故障。且4G無(wú)線(xiàn)一旦出現故障，需要專(zhuān)業(yè)人員維護，不僅給電站運維人員帶來(lái)了極大的困擾，同時(shí)也嚴重影響了電站安全穩定運行！
除此之外，從投資成本來(lái)看，4G無(wú)線(xiàn)初始投資成本也遠高于光纖成本，且專(zhuān)業(yè)運維人員響應速度較慢，維護成本高不說(shuō)，及時(shí)性也很難保證，大大增加了用戶(hù)的使用成本。目前大同等地部分使用4G無(wú)線(xiàn)的電站中已經(jīng)充分暴露了這些問(wèn)題。
小結：
光伏行業(yè)高速發(fā)展的今天，有線(xiàn)通信方案一直以其高安全性、可靠性、穩定性和高性?xún)r(jià)比、易維護等優(yōu)勢成為光伏系統建設中的不二之選。經(jīng)過(guò)對大同電站無(wú)線(xiàn)應用的實(shí)地調研、分析發(fā)現，“4G無(wú)線(xiàn)通信方案”無(wú)論是從信號穩定性、后期運維、成本、網(wǎng)絡(luò )安全等因素來(lái)考慮，都不如有線(xiàn)通信方案。而且隨著(zhù)光伏電站大規模應用，安全運行越來(lái)越重要，國家相繼出臺的法令法規和文件明確指示光伏電站應慎用無(wú)線(xiàn)！針對我國現有電力系統發(fā)展遭遇的新挑戰，2017年12月22日，國家能源局更是召開(kāi)《電力系統安全穩定導則》修編工作啟動(dòng)會(huì )，提出要把電力系統安全放在首位。
