[發明專利]一種基于Lora和PLC的光伏優化器復合通訊系統及其工作方法

在審

• 申請號: 201911281943.5
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN110855235A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 高培鑫;李紅勇;肖海斌;彭文博;余記遠;李帆;劉大為;高虎;李元
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司;華能瀾滄江水電股份有限公司;華能集團技術創新中心有限公司
• 主分類號: H02S40/30
• 分類號: H02S40/30;H02S50/00;H02J13/00;H04W48/08;H04W76/11;H04B3/54
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李曉曉

本發明公開的一種基于Lora和PLC的光伏優化器復合通訊系統及其工作方法，屬于光伏發電技術領域。功率優化器的檢測單元能夠實時采集光伏組件的電參量數據，并通過Lora通信模塊進行上位機與光伏優化器的通信，通過PLC通信模塊進行光伏優化器與光伏優化器之間的通信。通過Lora通信模塊和PLC通信模塊，上位機能夠實時掌握光伏系統中每個光伏組件的實際運行情況，并通過光伏優化器的唯一標識ID確定光伏組件的位置信息，進而根據實際運行情況下發控制指令，對光伏優化器的工作模式進行調整，保證光伏組件的正常工作。本發明的復合通訊系統將兩者結合，無需額外搭建通訊網絡，有效降低了成本，提高了通訊的可靠性和穩定性。

技術領域

本發明屬于光伏優化器通訊技術領域，具體涉及一種基于Lora和PLC的光伏優化器復合通訊系統及其工作方法。

背景技術

光伏優化器能夠對每一個光伏組件實現最大功率點追蹤(MPPT)，保證光伏系統中每個光伏模塊都可以最大限度地輸出電能，它同時具有能量傳輸，能量優化，數據采集功能和通訊功能，適合在山地和屋面遮擋較嚴重的地區使用。

當前光伏優化器的通訊方式比較單一，一般采用有線通訊方法RS485通訊、總線通訊、電力線載波PLC通訊或無線通訊方法Lora技術。RS485通訊和總線通訊方法簡單，但是需要鋪設通訊網絡增加施工成本，電力線載波PLC通訊省卻通訊線，有電線就能通訊，但是在直流系統線路，對地電容較大、濾波作用較大，載波信號隨距離衰減較快，而提高發射功率則會影響發電效率。無線通訊Lora技術體積小，性能強，環境適應力強，適合戶外工作，但是無法解決光伏優化器光伏優化器在系統中定位問題，不能確定與鄰近哪兩個光伏優化器連接，且通過無線通訊延遲較高，不能滿足相鄰優化器的通訊問題和系統快速的對系統中所有光伏優化器下發指令信息。

發明內容

為了解決上述現有問題，本發明的目的在于提供一種基于Lora和PLC的光伏優化器復合通訊系統及其工作方法，能夠定位每個光伏優化器在系統中的位置，無需額外搭建通信網絡，成本低，通信的實時性好，可靠性和穩定性高。

本發明通過以下技術方案來實現：

本發明公開了一種基于Lora和PLC的光伏優化器復合通訊系統，包括與光伏系統中每個光伏組件連接的光伏優化器，光伏優化器的輸入端與對應光伏組件連接，輸出端與其它光伏優化器串聯；

光伏優化器包括處理單元和功率轉化單元，功率轉化單元分別與處理單元和光伏組件連接，功率轉化單元的輸入端和輸出端均連接有檢測單元；處理單元還連接有Lora通信模塊和PLC通信模塊；

光伏優化器通過Lora通信模塊與上位機連接，通過PLC通信模塊與其它光伏優化器的PLC通信模塊連接，每個光伏優化器具有唯一標識ID。

優選地，功率轉化單元包括升壓同步整流電路。

優選地，檢測單元包括兩個用于檢測功率轉化單元輸入端和輸出端電流的分流監控器和兩個用于檢測檢測功率轉化單元輸入端和輸出端電壓的電壓分壓器。

優選地，上位機包括Lora數據采集模塊、數據處理模塊和存儲模塊；Lora數據采集模塊與Lora通信模塊通信互連，Lora數據采集模塊與數據處理模塊連接，數據處理模塊連接與存儲模塊連接。

優選地，Lora通信模塊和PLC通信模塊的天線不接觸的固定在光伏優化器外殼的外壁上。

進一步優選地，光伏優化器外殼為非金屬外殼。