2024年3月18日，国家能源局关于印发《2024年能源工作指导意见》的通知，提出巩固扩大风电光伏良好发展态势，稳步推进大型风电光伏基地建设，有序推动项目建成投产。在国家新能源政策的推动下，光伏发电已成为绿色能源领域的重要支柱。

图1 ：国家能源局关于印发

《2024年能源工作指导意见》的通知

光伏电站系统主要包括主要设备包括电池组件、汇流箱、直流配电器、逆变器等。

电池组件：是光伏电站中将太阳能转换为电能的关键设备，由多个太阳能电池单元组成，能够吸收太阳光并产生直流电，其效率和质量直接影响整个电站的发电效率和寿命。




汇流箱：是连接太阳能电池板和逆变器之间的中间设备，将多个电池板产生的电流汇集起来，并通过内置的保护装置如熔断器和断路器来保护电路，确保电流安全传输。




直流配电柜：用于管理和分配来自汇流箱的直流电能，包含电路保护装置和测量设备，确保电流的稳定和安全。




逆变器：是光伏系统中将直流电转换为交流电的设备，不仅转换电能形式，还负责调节电压和频率，以满足电网或电器设备的要求，逆变器的效率和可靠性对电站的经济效益至关重要。




监控及通讯装置：用于实时监控光伏电站的运行状态，包括发电量、环境参数等，并可以通过互联网进行远程监控和控制。

图 2 光伏电站系统

光伏电站的网络通信设备必须能够适应户外环境的严苛条件。这包括但不限于极端温度变化、高湿度、强风、沙尘暴等。设备应采用特殊材料和设计，以防止因环境因素导致的物理损害或性能下降。例如，使用密封设计则可以防止水分和灰尘的侵入。此外，设备还应具备良好的散热性能，以应对高温环境下的运行挑战。对于寒冷地区，设备还需要能够承受低温，甚至在极端低温下也能正常启动和运行。

光伏电站的网络系统需要能够实时、准确地采集和监控电站的运行数据。这包括太阳能电池板的输出功率、电压、电流、温度，以及环境参数如光照强度、风速、温度等。网络设备应具备高精度的传感器接口和强大的数据处理能力，以确保数据的准确性和实时性。此外，网络系统还应能够与逆变器、变压器、储能系统等关键设备进行通信，实现对电站整体运行状态的监控。为了提高数据的可用性，网络设备还应支持数据的本地存储和远程传输，以便进行历史数据分析和故障诊断。

光伏电站的网络通信系统对于电站的稳定运行至关重要。在各种电网条件下，包括电网波动、断电、频率变化等，网络设备必须能够保持稳定的通信。这要求网络设备不仅要具备强大的抗干扰能力，还应具备良好的电磁兼容性（EMC），以应对电网环境的不确定性和电磁干扰。确保设备在复杂的电磁环境中正常工作，不会因为外部电磁干扰而影响通信质量或导致设备故障。

图 3 威努特光伏电站网络解决方案

威努特光伏电站监控和网络解决方案中，以数据平台和控制中心为核心，通过云服务实现数据的安全存储和远程访问。光伏区监控系统和箱变综合检测平台分别负责监控太阳能电池板和变压器的运行状态，确保电站的高效运行。网络管理系统则确保整个网络的稳定性和安全性。汇聚交换机作为网络的中枢，连接各个监控系统，实现数据的快速传输。无线接入点和POE交换机的引入，为终端设备提供了灵活的网络接入方式，无论是通过无线连接还是以太网供电，都能简化布线并降低成本。这样的拓扑结构不仅提高光伏电站的运行效率，还通过实时监控和数据分析，增强电站的安全性和可靠性，为光伏电站的稳定运营提供了有力支持。

在光伏电站应用时，每台逆变器外需部署1台环网交换机，逆变器内部有220V交流电，综合考虑逆变器内部安装条件，节省现场施工工期，现场可采用一体化机柜式交换机，可安装在逆变器外。交换机需要支持常见的以太网环的链路层协议，能适应低温与高温环境，抗电磁干扰强，防盐雾，抗震性强。

AC对分布在逆变器处的AP统一管理与控制，简化网络的管理与维护。数据转发模式采用集中转发模式，通过AC上实施安全策略和认证机制，保证终端接入网络的安全性，避免出现非法接入问题。

AC、AP部分组成：

无线控制器AC。每个光伏电站机房内部署一台无线控制器。无线AC要配置足够的license授权函，可以管理场站内的所有AP；




无线AP。无线局域网室内型双频大功率接入点，AP需要支持POE供电。能适应低温高温，抗电磁干扰强，防盐雾，抗震性强；




逆变器AP的布线材料为超五类或六类室外网线，PVC管或其他配件（扎带）固定连接；




AP可以采用固定模式。如为固定模式需在逆变器或箱变外部署一个。无线网络采用瘦AP无线架构，无线AC控制所有AP。以更好的支持办公移动性。动和多媒体应用，简化网络部署和管理，提供卓越的性能、安全性和可扩展性，并支持新兴的射频技术；并且能够为网络提供强大的容错能力、特殊服务质量（QoS）以及增强的语音能力、完整的安全功能。无线AC提供强大的可扩展性支持。AP真正无需任何配置，即插即用。所有对无线网络的配置都在无线AC上完成。

整体网络以千兆接入、万兆上行为基础，确保数据传输的高效与稳定。这种设计不仅保障监控数据的实时性，使得光伏电站的运行状态能够实时监控，及时预警，而且大幅度提升数据处理能力，满足大规模光伏电站对数据传输速度和数据处理能力的严苛要求。

考虑到光伏电站常常位于环境恶劣的区域，如高山峡谷或近海，这些地方面临着强烈的风力和极大的温差挑战，威努特工业交换机工作温度范围可达-40℃到85℃，能在极端温度区间内稳定运行。光伏电站还可能遭受到沙尘、盐雾等自然环境的侵蚀，威努特工业交换机具备IP40防护等级，同时支持三防漆涂覆，确保设备在恶劣环境中依然能够安全可靠地运行，防盐雾特性更进一步强化了设备在光伏电站等恶劣环境中的适用性。复杂的电磁环境是光伏电站另一大挑战，威努特工业交换机具备EMC4级A的抗强电磁干扰能力，保证在电磁干扰强烈的环境中也能准确无误地工作。同时，考虑到光伏电站的运营成本和设备更换的繁琐性，威努特工业交换机具备超过15年的使用寿命，这大大降低了长期的更换和维护成本，为光伏电站的安全、高效运营提供了长期保障。

威努特光伏无线网络全部采用Wi-Fi6技术，通过支持OFDMA和5G信道复用，大幅提升网络吞吐量和传输速度。同时，方案中的算法优化能有效应对同频干扰，提高无线空口利用率，确保网络在高峰时段的稳定运行。此外，5G优先技术的应用使得无线网络在5G覆盖区域内能够优先使用5G频段，进一步增强网络性能。MU-MIMO技术的应用，也让无线网络能够同时连接多个终端，实现高效并行通信，提升带宽使用率和整体网络性能。

图4：威努特无线网络高速无线覆盖

威努特光伏无线网络不仅利用802.11k、802.11v和802.11r等协议优化终端漫游过程，提升连接效率，还巧妙融合有线网络的稳定性与无线网络的灵活性，全面满足多样化的网络需求。此外，通过精细化优化接入点与终端的交互，大幅减少了网络延迟与拥堵，提升了整体响应速度与稳定性。

图5：威努特无线网络快速漫游技术

结合光伏发电的WiFi覆盖方案，使用室外AP IP67防水防尘等级，6代表的是防尘等级，表示设备可以完全防止灰尘进入，在防尘等级中，6是最高的等级，设备对细小粉尘有良好的防护效果。7 代表的是防水等级，设备可以防短时浸泡，常温常压下设备可以在1米深的水下持续浸泡30分钟而不受损害。

在光伏发电领域，稳定而高效的无线网络覆盖是实现智能监控和远程维护的关键。IP67防护等级的无线接入点（AP）以其卓越的防尘防水性能，成为户外光伏电站的理想选择。这些AP能够在恶劣的户外环境中稳定运行，无论是沙尘暴还是暴雨，都能确保网络连接的连续性。

图6：AP IP67防水测试图例

威努特WNT-NSMS是一款综合一体化网管软件，该软件采用B/S架构，全图形化显示，简单易用。软件支持全方位的设备管理、拓扑管理等功能，以及故障管理如告警信息过滤查询和重要告警转发。同时，系统支持日志管理、分区域分权管理，确保网络安全。此外，网管软件还能对网络设备进行基本配置，如VLAN划分、端口属性配置等，并支持通过HTTP/HTTPS方式登录操作，极大提升了网络运维的便捷性和效率。

图7：威努特WNT-NSMS网管软件