台区侧分布式光伏接入融合终端通信技术规范

台区侧分布式光伏接入融合终端通信技术规范1范围本规范规定了台区侧分布式光伏接入融合终端（以下简称“融合终端”）通信的技术要求，包括通信架构及要求、通信规约要求、通信点表要求、通信性能要求、通信安全要求及通信测试要求。本规范适用于指导台区侧分布式光伏运行监测数据接入台区融合终端，实现分布式光伏数据的有效采集、传输与交互，支撑分布式光伏的可观、可测、可调、可控，适用于台区侧分布式光伏接入融合终端的设计、制造、安装、调试及运维全过程，相关设备研发、工程实施及管理工作均应遵循本规范。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T33342—2016户用分布式光伏发电并网接口技术规范GB/T34932—2017分布式光伏发电系统远程监控技术规范GB/Z25320.3—2010电力系统管理及其信息交换数据和通信安全第3部分：通信网络和系统安全包括TCP/IP的协议集GB/Z25320.4—2010电力系统管理及其信息交换数据和通信安全第4部分：包含MMS的协议集GB/Z25320.5—2013电力系统管理及其信息交换数据和通信安全第5部分：GB/T18657等及其衍生标准的安全GB/Z25320.6—2023电力系统管理及其信息交换数据和通信安全第6部分：IEC61850的安全GB/T29319—2024光伏发电系统接入配电网技术规定DL/T634.5104远动设备及系统第5-104部分：传输规约采用标准传输协议集的IEC60870-5-101网络访问DL/T645多功能电能表通信协议DL/T698.45电能信息采集与管理系统第4-5部分：通信协议—面向对象的数据交换协议DL/T721配电自动化终端技术规范DL/T1442智能配变终端技术条件DL/T2806智能配电台区技术导则3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1台区（PowerDistributedArea）指（一台）低压配电变压器的供电范围或区域。3.2分布式光伏（DistributedPhotovoltaic）特指在用户场地附近建设，运行方式以用户侧自发自用、多余电量上网，且以配电系统平衡调节为特征的光伏发电设施。分布式光伏发电遵循因地制宜、清洁高效、分散布局、就近利用的原则，充分利用当地太阳能资源，替代和减少化石能源消费。3.3融合终端（CombineTerminal）安装在低压台区的智能化采集与控制终端，满足高性能并发、大容量存储、多采集对象、就地化分析决策、协同计算需求，具有数据采集、设备运行状态监测、电能计量等功能，支撑营销、配电及新兴业务发展需求。3.4逆变器（Inverter）将直流电变换成交流电的设备，是分布式光伏系统中实现电能转换的核心设备。3.5分布式光伏通信规约转换器（DistributedPhotovoltaicCommunicationProtocolConverter）可采集单个或多个光伏逆变器的发电信息，并通过电力载波与集中器或智能融合终端等上一级采集终端进行数据交换，帮助分布式光伏管理平台实现对光伏用户发电、用电信息的自动采集、计量异常监测、电能质量监测、分布式能源监控等功能。3.6通信协议（CommunicationProtocol）为保证数据通信系统中通信双方能有效和可靠地通信而规定的双方应共同遵守的一系列约定，包括：数据的格式、顺序和速率、链路管理、流量调节和差错控制等。3.7本地通信（LocalCommunication）融合终端与台区内分布式光伏逆变器、智能断路器、规约转换器等设备之间的通信，主要实现本地数据采集与指令下发。3.8远程通信（RemoteCommunication）融合终端与上级主站（配电自动化主站、电能信息采集主站等）之间的通信，主要实现数据上传与远程指令接收。4符号、代号和缩略语下列符号、代号和缩略语适用于本文件。HPLC：高速电力线载波（High-SpeedPowerLineCarrier），在低压电力线上进行数据传输的宽带电力线载波技术。HRF：高速无线通信（HighSpeedRadioFrequency）。HPLC+HRF：高速电力载波+高速无线通信双模技术。4G/5G：第四代/第五代移动通信技术。RS-485：一种串行通信总线标准，用于远距离、多节点的数据传输。RJ-45：一种以太网接口标准。AGC：自动发电控制（AutomaticGenerationControl）。AVC：自动电压控制（AutomaticVoltageControl）。SM2：我国自主研发的非对称加密算法。AES：高级加密标准（AdvancedEncryptionStandard），一种对称加密算法。5通信架构及要求5.1通信架构台区侧分布式光伏与融合终端之间的通信架构，主要涉及光伏组件、逆变器、智能断路器、分布式光伏通信规约转换器以及融合终端，参考GB/T33342—2016《户用分布式光伏发电并网接口技术规范》第6部分的相关要求搭建，分为本地通信层和远程通信层，采用分层架构设计，确保数据传输的高效性、可靠性和可扩展性。1.本地通信层：由分布式光伏逆变器、智能断路器、规约转换器等终端设备与融合终端组成，实现台区内光伏设备运行数据、状态信息的采集，以及融合终端对光伏设备的本地控制指令下发。2.远程通信层：由融合终端与上级主站组成，实现融合终端将采集到的光伏数据上传至上级主站，同时接收上级主站下发的远程控制指令、参数配置指令等。通信架构示意：光伏组件→逆变器/智能断路器→分布式光伏通信规约转换器→融合终端→上级主站。5.2通信方式要求5.2.1本地通信方式本地通信优先采用HPLC+HRF双模通信技术，兼顾通信稳定性与覆盖范围，同时支持RS-485串行通信作为备用通信方式，满足不同台区场景的适配需求：HPLC通信：适用于台区内电力线覆盖完整、干扰较小的场景，传输速率不低于1Mbps，通信距离不小于500米，支持多节点并发通信，可同时接入不少于32台光伏相关设备。HRF通信：适用于电力线干扰较大、布线困难的场景，工作频段符合国家相关规定，传输速率不低于500kbps，通信距离不小于300米（无遮挡），支持抗干扰能力优化，适应户外复杂环境。RS-485通信：作为备用通信方式，波特率可在1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps、115200bps之间可配置，通信距离不小于100米，支持半双工通信，确保数据传输的准确性。融合终端应至少具备1路本地通信接口，可连接HPLC通信模块、微功率无线通信模块或HPLC+HRF双模通信模块，同时具备至少4路RS-485通信接口，其中2路可通过软件切换为RS-232接口，满足不同设备的接入需求。5.2.2远程通信方式远程通信采用无线公网/专网通信与以太网通信相结合的方式，优先保障通信的可靠性和实时性：无线通信：支持4G/5G通信技术，具备公专融合通信能力，内置专用通信模块，支持网络信号自动切换，确保在复杂环境下通信不中断；支持信号强度监测，当信号强度低于阈值时，自动发出告警信息。以太网通信：作为远程通信的备用方式，至少提供2路RJ-45以太网接口，支持10/100/1000M自适应传输速率，用于与上级主站进行有线通信，适用于网络条件较好的台区场景。融合终端应具备至少2路无线公网/专网远程通信接口，支持2G/3G/4G，宜支持5G，接口采用模块化设计，支持通信技术的平滑升级。5.3接口要求5.3.1物理接口所有通信接口应符合相关国家标准，具备良好的防尘、防水、防电磁干扰能力，防护等级不低于IP54；接口电路应采取电气隔离措施，隔离电压符合相关要求，具体如下：RS-232接口：隔离电压不低于2.5kVDC；RS-485接口：隔离电压不低于2.75kVDC；以太网接口：隔离电压不低于1.5kVDC；HPLC/HRF双模通信接口：隔离电压不低于2.5kVDC；无线通信接口：隔离电压不低于2.5kVDC。接口插拔寿命不小于500次，接触良好，无松动、氧化等问题，适应户外长期运行环境。5.3.2逻辑接口逻辑接口应支持数据帧的正确封装、解析与传输，实现数据的双向交互；支持接口参数（波特率、数据位、停止位、校验位等）的远程配置与本地调试，方便运维人员进行参数调整；具备接口故障检测功能，当接口出现通信异常时，能及时上报故障信息。6通信规约要求6.1总体要求融合终端通信规约应符合国家电力行业相关标准，确保与上下级设备的互联互通，支持多协议兼容，可适配主流逆变器品牌的私有协议，同时具备协议扩展性，可根据业务需求新增通信参数和数据类型。通信规约应具备容错能力，当接收的数据帧存在错误（如校验错误、格式错误）时，能自动丢弃错误数据，并要求发送方重新发送；支持数据压缩传输，减少通信带宽占用，提高传输效率。6.2本地通信规约本地通信规约优先采用DL/T698.45《电能信息采集与管理系统第4-5部分：通信协议—面向对象的数据交换协议》，同时兼容DL/T645《多功能电能表通信协议》，满足与逆变器、规约转换器等设备的通信需求：数据采集：支持采集逆变器的发电功率、发电量、直流电压、直流电流、交流电压、交流电流、功率因数、运行状态等参数；支持采集智能断路器的开关状态、故障信息等参数。指令下发：支持融合终端向逆变器下发启停控制、功率调节等指令；支持向智能断路器下发分合闸控制指令。协议适配：对于采用私有协议的逆变器，应通过规约转换器实现私有协议与标准协议的转换，确保数据能正常接入融合终端。6.3远程通信规约远程通信规约采用DL/T634.5104《远动设备及系统第5-104部分：传输规约采用标准传输协议集的IEC60870-5-101网络访问》，实现与上级主站的通信：数据上传：支持将采集到的光伏设备运行数据、状态信息、故障告警信息等上传至上级主站，上传方式支持定时上传和触发上传（如故障触发、参数变化触发）。指令接收：支持接收上级主站下发的远程控制指令、参数配置指令、校时指令等，并按照指令要求执行相应操作，执行完成后向主站返回确认信息。校时要求：支持通过远程通信进行校时，校时精度不低于±1s/d，确保融合终端与上级主站的时间同步。7通信点表要求7.1点表编制原则通信点表应按照“统一编码、规范命名、按需配置”的原则编制，编码应符合电力行业相关标准，确保每个数据点的唯一性；点表内容应完整，包含数据点名称、编码、数据类型、单位、采集周期、精度要求等信息，便于数据的识别、传输和解析。点表应支持动态调整，可根据台区分布式光伏的接入容量、设备类型等实际情况，新增或删除数据点，确保点表与实际业务需求匹配。7.2核心数据点要求融合终端通信点表应至少包含以下核心数据点，具体可根据实际场景补充：7.2.1光伏逆变器核心数据点模拟量：直流电压（V）、直流电流（A）、交流电压（V）、交流电流（A）、总有功功率（kW）、总无功功率（kvar）、功率因数、日发电量（kWh）、总发电量（kWh）；状态量：逆变器运行状态（运行/停止/故障）、并网状态（并网/离网）、故障类型（过压/欠压/过流/过热等）；控制量：逆变器启停指令、有功功率调节指令、无功功率调节指令。7.2.2融合终端自身数据点模拟量：终端工作电压（V）、工作电流（A）、功耗（VA）；状态量：终端运行状态（正常/故障）、通信状态（本地通信/远程通信正常/异常）、备用电源状态；告警量：终端故障告警、通信异常告警、电源异常告警。7.2.3数据采集周期要求核心模拟量数据采集周期不大于15分钟，状态量数据采集周期不大于1分钟，故障告警信息应实时采集并上传；可根据上级主站要求，灵活调整数据采集周期，满足不同业务场景的需求。对于380V电压等级并网的光伏发电系统，上传数据时间间隔宜不低于15分钟。8通信性能要求8.1传输速率本地通信：HPLC通信速率不低于1Mbps，HRF通信速率不低于500kbps，RS-485通信速率可按需配置（1200bps~115200bps）；远程通信：4G/5G通信速率不低于1Mbps，以太网通信速率支持10/100/1000M自适应，确保数据快速上传与指令快速下发。8.2传输可靠性通信传输成功率不低于99.9%，数据传输误码率不高于10⁻⁶；当通信中断时，融合终端应具备数据本地存储功能，存储容量不小于16G，支持至少30天关键数据的就地存储，待通信恢复后，自动补传中断期间的数据，确保数据不丢失。融合终端设备在线率不低于99.9%，满足电力部门对通信可靠性的要求。8.3响应时间本地通信：融合终端发送控制指令后，光伏设备的响应时间不大于1秒；采集数据的响应时间不大于2秒；远程通信：上级主站发送控制指令后，融合终端的响应时间不大于3秒；融合终端上传数据至主站的响应时间不大于5秒。8.4环境适应性融合终端通信模块应适应户外复杂环境，工作温度范围为-40℃～+70℃，相对湿度范围为10%～100%，大气压范围为63.0kPa～108.0kPa（海拔4000m及以下）；具备抗电磁干扰、防雷击、防过电压能力，符合GB/T17626.3、GB/T17799.2等相关标准要求，确保在恶劣环境下通信稳定。9通信安全要求9.1数据加密融合终端与上级主站、本地设备之间的通信数据应进行加密处理，采用SM2非对称加密算法或AES128位对称加密算法，确保数据在传输过程中不被窃取、篡改或伪造；加密密钥应定期更新，更新周期不超过1年，密钥管理应符合电力行业安全规范，确保密钥的安全性和保密性。内置国网加密芯片，采用MD5认证机制，进一步提升数据传输的安全性，结合IPsecVPN构建双重防护，阻断非法访问。9.2身份认证通信双方应进行身份认证，融合终端与上级主站通信时，采用用户名+密码、数字证书等双重认证方式；融合终端与本地设备通信时，采用设备唯一标识+密钥认证方式，防止非法设备接入通信网络，确保通信网络的安全性。9.3访问控制融合终端应具备访问控制功能，对不同权限的用户分配不同的操作权限，禁止未授权用户对通信参数、配置信息进行修改；支持操作日志记录，记录所有用户的操作行为、通信异常事件等，日志保存时间不小于6个月，便于故障追溯和安全审计。9.4安全防护融合终端应具备防攻击、防病毒能力，禁止运行未经授权的软件；支持防火墙功能，阻断非法网络访问；具备通信异常检测功能，当检测到非法接入、数据篡改等异常情况时，应及时断开通信连接，并上报上级主站和相关运维人员。系统应支持基于硬件安全模块的可信启动链，从Bootloader到内核逐级进行完整性校验，防止恶意篡改系统程序。10通信测试要求10.1测试内容融合终端通信测试应包括以下内容，确保通信功能和性能符合本规范要求：接口测试：测试通信接口的物理连接、参数配置、数据传输稳定性等；规约测试：测试通信规约的兼容性、数据解析准确性、指令交互正确性等；性能测试：测试传输速率、响应时间、传输成功率、误码率等；安全测试：测试数据加密、身份认证、访