一次設計確定了光伏電站的并網點數量和位置——這直接決定了二次設計中的設備配置、通信架構和調度方案。 全國已有超過2000個光伏項目因二次設計與并網點數量不匹配導致返工,平均每個項目浪費3-8萬元設備成本。核心法則:每個并網點都需要獨立的遠動通信、調度接入和安全防護通道。 本文基于領祺科技500+客戶項目的實際交付經驗,給出從單并網點到10個以上并網點的完整二次設計方法。
一、一次設計與二次設計的關系
1.1 基本概念
| 設計階段 | 內容 | 輸出 |
|---|---|---|
| 一次設計 | 電氣主接線、并網點位置、升壓變容量、逆變器選型、組件排布 | 電氣主接線圖、并網點數量與容量 |
| 二次設計 | 通信組網、遠動系統、調度數據網、二次安防、自動化控制 | 通信系統圖、二次設備清單、網絡拓撲 |
核心原則:二次設計以一次設計的并網點為核心輸入——每個并網點都需要獨立的遠動通信、調度接入和安全防護。
1.2 并網點類型
| 類型 | 電壓等級 | 典型場景 |
|---|---|---|
| 單并網點 | 10kV/380V | 小型分布式光伏(≤6MW) |
| 多并網點 | 多個10kV/35kV | 大型分布式光伏(>6MW) |
| T接并網點 | 10kV/35kV | 同一線路多個項目串接 |
| 專線并網點 | 35kV/110kV | 集中式光伏或大型分布式 |
二、基于并網點數量的二次設計方法
2.1 單并網點方案(最常見)
特征:一個并網點,一個關口計量點,一套調度關系。
二次系統架構:
[并網點] → [遠動裝置/通訊管理機] → [調度數據網] → [調度主站]
↓
[二次安防設備]
設備配置:
| 設備 | 數量 | 說明 |
|---|---|---|
| 通訊管理機/遠動裝置 | 1臺 | 采集站內全部設備數據 |
| 縱向加密裝置 | 1臺 | 調度數據網加密 |
| 交換機 | 1-2臺 | 站控層組網 |
| GPS對時裝置 | 1臺 | 站內時間同步 |
| 調度數據網設備 | 1套 | 接入調度主站 |
推薦設備: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 雙并網點方案
特征:兩個并網點,通常來自不同的升壓變或不同的母線段。
二次系統架構:
[并網點1] → [遠動裝置1] → [調度數據網] → [調度主站]
[并網點2] → [遠動裝置2] → [調度數據網] → [調度主站]
↓
[站控層交換機 → 站內監控系統]
關鍵設計要點:
- 每個并網點需要獨立的遠動通道
- 如果兩個并網點屬于同一調度關系,可使用一臺遠動裝置同時處理兩個點
- 如果分屬不同調度(如國網不同地調),需獨立遠動裝置
設備配置對比:
| 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 | 不同調度主站 | 中等 |
| 方案C:多合一終端 | 1臺PBox6218E + 擴展模塊 | 同一調度,空間受限 | 較低 |
2.3 多并網點方案(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。
二次系統架構:
[調度主站]
↑
[調度數據網匯聚]
↗ ↑ ↖
[遠動1] [遠動2] [遠動N]
↑ ↑ ↑
[并網點1] [并網點2] [并網點N]
? ? ?
[箱變測控] [箱變測控] [箱變測控]
核心設計原則:
- 按并網點就近部署:每個并網點附近部署一臺遠動終端/通訊管理機,本地采集該并網點范圍內的設備數據
- 站控層統一匯聚:各并網點的數據通過站控層網絡匯聚到站內監控后臺
- 調度數據網分層接入:各遠動終端通過調度數據網上傳數據,可根據調度關系選擇獨立通道或共享通道
設備配置參考:
| 并網點數量 | 推薦配置 | 通訊管理機數量 | 交換機數量 |
|---|---|---|---|
| 3-5個 | 每個并網點1臺通訊管理機 + 站控層匯聚 | 3-5臺 | 2-3臺 |
| 6-10個 | 分區部署,每2-3個并網點共用1臺 | 3-4臺 | 3-4臺 |
| 10個以上 | 分層匯聚,區域子站 + 主站 | 5-10臺 | 5+臺 |
2.4 并網點數量與調度數據網設計
調度數據網帶寬需求(每個并網點):
| 數據類型 | 單點數據量 | 匯聚后需求 |
|---|---|---|
| 遙測(YC) | 50-200點/并網點 | 10Mbps 以內 |
| 遙信(YX) | 100-500點/并網點 | 5Mbps 以內 |
| 遙控(YK) | 20-50點/并網點 | 2Mbps 以內 |
| 電能質量 | 1套/并網點 | 5Mbps |
| 視頻(可選) | 1-2路/并網點 | 20-50Mbps |
帶寬建議:
- 單并網點:≥ 10Mbps
- 3-5個并網點:≥ 50Mbps
- 5個以上并網點:建議 100Mbps 光纖環網
三、按并網點數量的典型設計方案
3.1 小型項目(1個并網點,≤6MW)
逆變器 → 通訊管理機 → 縱向加密 → 4G路由器 → 調度
- 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個并網點,6-20MW)
并網點1 → PBox6218E → 交換機 → 縱向加密 → 光纖 → 調度
并網點2 → PBox6218E → 交換機 →
并網點3 → PBox6218E → 交換機 →
↓
站內監控后臺
- 每并網點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+個并網點,20MW以上)
區域子站1 ─┐
區域子站2 ─┼── 站控層核心交換機 ── 調度數據網 ── 調度主站
區域子站N ─┘ ↓
站內監控系統
- 分層匯聚架構
- 光纖冗余環網
- 獨立遠動裝置 + 獨立加密
- GPS時間同步系統
四、常見設計錯誤與避坑指南
| 錯誤做法 | 后果 | 正確做法 |
|---|---|---|
| 多并網點共用一臺遠動裝置 | 單點故障導致全部并網點失聯 | 按并網點數量配置至少N+1臺 |
| 遠動裝置安裝在遠離并網點的位置 | RS485信號衰減,通信不穩定 | 遠動裝置就近并網點安裝 |
| 調度數據網帶寬不足 | 數據上傳延遲,調度考核不通過 | 按并網點數量留足帶寬裕量 |
| 忽略GPS時間同步 | 事件記錄時間偏差,故障分析困難 | 每個并網點區域部署GPS對時 |
| 二次安防覆蓋不全 | 等保測評不通過 | 每個并網點的調度通道都要加密 |
| 未預留擴展接口 | 后期增加并網點需重新布線施工 | 前期設計預留20-30%擴展容量 |
五、決策流程
確定并網點數量(來自一次設計)
↓
判斷調度關系(同一調度/不同調度)
↓
計算帶寬需求(點位數 × 每點數據量)
↓
選擇通信方案(4G無線/光纖/5G)
↓
確定設備配置(遠動/加密/交換機數量)
↓
設計二次安防方案
↓
編制二次設備清單
六、常見問題
Q:同一個項目中的兩個并網點,能用一臺通訊管理機嗎? A:取決于兩個并網點是否屬于同一調度主站。如果是同一地調管轄,一臺通訊管理機可同時處理兩個并網點的數據(需配置兩路104通道)。如果分屬不同地調,建議使用獨立設備。
Q:并網點數量增加后,原有的二次設備還能用嗎? A:通訊管理機通常有接入容量上限(如PBox6218E支持2個并網點),超出后需要增加設備或更換為更高規格的設備。建議前期設計時預留20-30%的擴展容量。
Q:并網點距離很遠,怎么設計通信? A:推薦兩種方式:① 光纖環網(可靠但成本較高)② 每個并網點獨立4G/5G無線接入調度(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:多并網點項目的二次安防怎么做? A:每個并網點的調度通道必須獨立配置縱向加密裝置。對于同一調度主站管轄的多并網點,可在匯聚側部署一臺集中加密設備;對于不同調度主站,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通信能滿足多并網點的調度要求嗎? A:5G具備低延遲(<10ms)和高帶寬(>100Mbps)特性,滿足常規調度數據上傳要求。但需注意:5G公網存在信號覆蓋和網絡安全風險,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據傳輸。
Q:戶用分布式光伏參與VPP時,并網點通信如何設計? A:戶用光伏并網點通常為單點380V/220V,通過智能網關(如PBox2320微型終端)采集逆變器數據,經4G/5G上傳至VPP聚合平臺。多個戶用并網點通過聚合平臺統一對電網調度響應,詳見戶用光伏VPP專題。
七、總結
并網點數量是二次設計的核心輸入參數,直接決定設備配置、通信架構和投資成本:
- 單并網點:1臺多合一終端即可,推薦4G無線,綜合成本較低
- 雙并網點:根據調度關系選擇一臺帶雙點或兩臺獨立設備
- 3-5個并網點:每點獨立終端的站控層匯聚架構
- 5個以上并網點:分層匯聚+光纖環網+冗余設計
關鍵原則:前期設計留足20-30%擴展容量,按調度關系分配合通道資源,確保每個并網點都有獨立的安全防護。正確的一次-二次設計協同,可幫助項目節省15-30%的二次設備投資。
八、延伸閱讀
- 高壓并網和低壓并網二次設計有哪些區別?
- 光伏并網通訊管理機配置指南——調度對點調試全流程
- 光伏電站通訊方案對比:光纖 vs 4G vs 5G
- AGC/AVC是什么意思?光伏電站AGC與AVC詳解
- 戶用光伏如何參與虛擬電廠?從家庭屋頂到聚合調度的完整路徑
- 分布式光伏”四可”改造——可測、可調、可控、可觀實施方案
需要根據并網點數量設計二次方案? 杭州領祺科技擁有500+分布式光伏項目的二次設計與交付經驗,提供從方案咨詢、設備選型到調試并網的全流程服務。PBox6218E多合一融合終端支持1-2個并網點接入,PBox6220-PQCT協調控制裝置專為AGC/AVC場景設計,PBox2320微型終端適配戶用光伏VPP場景。聯系我們獲取免費二次設計方案:400-001-8882 / 0571-86778850,或訪問 www.www.greatwallchem.cn 了解更多。