一种灵活稳定的光伏通讯系统

摘

 要：随着光伏行业的快速发展，光伏项目趋于多样化、复杂化，导致光伏通讯系统难面

临全新的挑战。光伏通讯系统在光伏系统中至关重要，是整个系统良好运行的标志。目前光
伏发电的类型众多，规模也大小不一，有由若干厂区组成的屋顶式发电系统，也有规模几
十公里的地面电站，还有集装箱式的能源小屋。总之随着通讯下位设备增多，通讯距离变远，
传统单一的通讯方式很难满足要求。由此提出一种由

RS485 通讯为基础，串口服务器和

TCP 通讯方式共同组成的通讯系统，这种新型通讯系统弥补单一 RS485 通讯的不足，满足
光伏发电通讯系统的要求，而且使整个通讯系统更加灵活，稳定。

 

　　关键词：串口服务器；通讯子站；通讯下位机

 

　　这种新型灵活稳定的光伏通讯系统主要由采集中心电脑、串口服务器、

RS485 通讯和

TCP/IP 通讯四个部分组成。 
　　该新型通讯系统中，

RS485 使用到设备端。因为常见的光伏发电通讯系统中，通讯下位

机主要包括光伏发电设备，智能检测设备和智能电表等等，这些设备均支持且部分设备只
支持

RS485 通讯，所以 RS485 通讯作为和下位设备通讯的基础，是必不可少的。而且

RS485 在组网时应遵循少线少串的原则，尽量使用较短的双绞线，每条线路尽量少串联设
备，这样既满足扩充性，支持所有设备通讯，而且减少了干扰。

RS485 通讯的优点是实施简

单方便，但是因为其组网特性，在传输距离、带载能力和抗干扰能力上都达不到目前光伏发
电通讯的要求。

 

　　串口服务器作为

RS485 与 TCP/IP 协议相互转换的桥梁安装在设备侧，为 RS485 通讯

提供串口，所以在设备相对集中地方，以串口服务器作为通讯子站，管理各路

RS485 通讯。

另外组网时可根据类型相同或特点相同对

RS485 设备分组接入，可以使组网结构清晰，方

便布线，还可以规避部分共模干扰。

 

　　

TCP/IP 通讯用于将串口服务器端子站与通讯采集电脑相连，建立由子站与采集中心电

脑组成的局域网。由于支持

TCP/IP 协议的通讯方式有多种，可根据现场实际情况灵活选择。

例如，在通讯距离不超过

100 米无特殊要求时可使用普通网线，普通网线最大的优点是成

本较低。超过

1000 米时可使用光纤，光纤可以弥补普通网线传输长度不足的缺点，而且稳

定性好，抗干扰能力强，但需要加装光纤模块，布线和设备费用均比普通网线要高。还可以
使用无线技术，无线是利用

wifi 或者无线 AP 模块建立的通讯方式，这种方式的优点是无

需布线、安装快捷，但是稳定不如前两者，成本费用较高。

 

　　采集中心电脑一般指运行设备通讯采集软件的电脑，由电脑向下位设备发送和接收通
讯协议帧，并且解析和对数据处理。采集中心电脑要求具备长时间工作的能力，抗电磁干扰
能力。

 

　　设计通讯组网时首先要制定通讯结构，要根据现场条件、实际要求选择最合理的通讯方
式。如图

1 是某光伏通讯系统结构图，设计结构时由采集电脑到通讯下位机逐次向下，该方

案中采集中心电脑与三个通讯子站采用环网结构建立局域网。子站一中，将设备按照不通过
的类别分组，使用

RS485 通讯线将其逐个连接，其中个别重要设备，采用一对一的方式与

COM 口连接。子站二中，由于设备特性以及采集精度和速率的要求，这里设备均使用一对
一方式。子站三中，设备数量众多，所以各个串口的

RS485 双绞线均使用手拉手方式与设

备相连。该通讯系统有效解决了远距离传输的问题，各个子站中由串口服务器管理各路
RS485 通讯，方便扩充和维护。 
　　光伏发电通讯系统的干扰不能完全避免，但是可以通过有效措施减少干扰的影响。在光
伏发电系统中，大功率器件工作会产生电磁干扰，是影响光伏通讯的重要因素，所以首先