光伏电站4G方案不符标准，已建电站损失谁来负担？

0 引言

“现场无需布置通信线缆，施工成本低，可实现站内移动运维…”4G无线通讯应用于光伏电站中，似乎有很多优点。然而，理想很丰满，现实却很骨感。近期多个光伏业主反映：“光伏电站内4G无线通讯不符合国家规范，存在电力生产安全隐患，不能使用”，为此笔者查阅了相关的法令法规和标准规范：“依据发改委14号令《电力监控系统安全防护规定》和电监委157号《风电、光伏和燃气电厂二次系统安全防护技术规定》，光伏电站二次系统属于生产控制大区，应禁止使用无线网络”。电力生产涉及到国家安全，随着光伏装机容量不断增大，渗透率不断提高，光伏电站必须可以接受有功、无功调度，因此，必须遵循国家的相关法令法规，确保电力系统安全。

1 通讯方式引发困扰，多方业主反馈4G无线方案不符合规范

近期多个光伏业主反映：4G无线通讯方案用于光伏电站监控系统不符合国家规范，是明令禁止的，为探明缘由，笔者查阅了光伏电站监控系统相关的法令和标准，如表1所示。

表1 光伏电站监控系统相关法规及标准

名称

发布

时间

规定

法令

国家电力监管委员会办安全157号：

《风电、光伏和燃气电厂二次系统安全防护技术规定》

2012年

12月

第5节：光伏电站监控系统、AGC/AVC属于生产控制大区中的控制区

第7节：生产控制大区严禁使用无线网络

国家发展和改革委员会第14号令：

《电力监控系统安全防护规定》

2014年

8月

第13条：生产控制大区中除安全接入区外，应当禁止选用具有无线通信功能的设备

国标

GB/T 31366-2015 《光伏发电站监控系统技术要求》

2015年

2月

需遵循发改委14号令的要求，即应当禁止选用具有无线通信功能的设备

2 规范解析：二次系统规范严格，生产控制大区禁止使用无线通信

2.1 风电、光伏和燃气电厂二次系统安全防护技术规定

电监委157号第5节中规定了光伏电站二次系统安全防护总体部署，如图1所示。从图1中可以看出，与逆变器有关的功能（图1中红色字体的内容）均属于生产控制大区。

图1 光伏电站二次系统安全部署示意图

电监委157号第7节明确规定：应严格控制无线网络技术的使用，生产控制大区严禁使用无线网络。即光伏电站生产控制大区禁止使用无线网络，例如4G无线通讯等。

2.2 电力监控系统安全防护规定

发改委14号令第13条规定：生产控制大区中除安全接入区外，应当禁止选用具有无线通信功能的设备。

注：生产控制大区与外部网络（无线通信网、电力企业非电力调度数据网或外部公用数据网）进行通信时设立的安全接入区域，叫做安全接入区。

2.3 GB/T 31366-2015 光伏发电站监控系统技术要求

2015年最新发布的国家标准GB/T 31366《光伏发电站监控系统技术要求》，由于申报时间早于2014年，未引用到最新14号令。所引用的5号令，在2014年14号令发布后已明确废止，关于通讯方面要求需要按照14号令，据悉相关标准也正在更新中。

3 光伏电站4G无线方案不符合国家规范

依据光伏电站监控系统安全部署，光伏电站监控系统、自动发电控制AGC、自动电压控制AVC均属于生产控制大区，需按照图2中的有线方案进行设计。

图2 AGC/AVC实现方式

4 已建电站损失谁来承担？

4G无线信号一方面数据安全性差，另一方面其抗电磁干扰能力差，光伏厂区内高压电线、恶劣天气等都会对4G无线信号产生影响，造成数据传输中断。笔者在对已经使用4G无线方案的电站调研发现：西北某光伏电站每个月上报60387条告警记录（其中通讯故障占30%以上），青海某光伏电站每个月上报11005条通讯故障，内蒙某电站每日平均上报3000条故障（通讯故障占多数）。

图3 青海某光伏电站监控后台显示4G无线故障信息

另据了解，已经使用了4G无线通讯的光伏电站，目前基本都没有执行AGC/AVC控制。随着光伏装机容量不断增大，渗透率不断提高，光伏电站必须可以接受有功、无功调度，部分地区已经开始强制执行。而根据上述法令及标准解读可知，目前不允许使用无线方式进行调度，对于已使用4G无线通讯的电站，又将如何处理呢？“电站建设时没想到4G无线方案不符合国家规范，目前我们已着手准备对采用4G无线的电站进行改造，这将耗费巨大的人力物力，非常后悔当初没有经过详细论证，被某些厂家欺骗了”，西北某光伏电站业主如是说。

5 结论

解读电监委157号、发改委14号令、国标GB/T 31366关于光伏电站监控系统相关的规定可以看出，光伏电站监控系统、自动发电控制AGC和自动电压控制AVC属于生产控制大区，采用4G无线通讯方案不符合国家规范。现场应用也表明4G无线通讯存在运行不稳定、通信故障率高、无法实时可靠的响应电力系统调度要求等诸多缺点，给电站运行安全性、可靠性及后期运维带来了巨大的隐患。因此，光伏电站系统设计应严格遵守国家相关法令法规及标准，才能使电站长期安全稳定运行，确保电站25年投资收益。

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