CMW500在光伏逆變器的無線性能測試
近年來，新能源產業發展迅速。作為新能源光伏電站的核心之一，光伏逆變器的通信方式從傳統的有線通信方式，比如網線、串口，逐步向無線化發展，有效降低了基礎建設的復雜度。目前用于光伏逆變器模塊的無線通訊技術包含：4G和5G通訊、WLAN通訊及藍牙通信。本文針對逆變器無線通信模塊的測試，介紹RS的一種測試解決方案。
光伏電站中的無線通信
在一個完整的光伏電站中，光伏逆變器將太陽能電池板產生的交流電通過電力電子轉換技術變換為能夠直接劃入電網的交流電，是光伏電站的心臟。此外，光伏逆變器還具有最大限度地發揮太陽電池性能的功能和系統故障保護功能，比如，自動運行和停機功能、最大功率跟蹤控制功能、防單獨運行功能、自動電壓調整功能、直流檢測功能、直流接地檢測功能。因此，每個光伏逆變器的工作狀態都是需要及時“匯報”，以便中央控制系統及時決策和調度。目前光伏逆變器的“匯報”途徑由5G、4G、WLAN或者藍牙等無線通信技術完成，實現無線傳輸，降低基建的復雜度，如圖1。
圖1：光伏電站工作簡圖
傳統的有線傳輸，比如網絡和串口通信，需要對線纜的傳輸可靠性進行測試。而無線傳輸，受到更多因素影響，比如設備自身的信號質量，基站覆蓋差，空間內其他無線設備的干擾等，給光伏逆變器的通信可靠性帶來了一定的挑戰。因此，系統性的無線通信測試，可以保障光伏逆變器的可靠通信。
無線通信測試方案
羅德與施瓦茨公司的CMW500,提供全標準、蜂窩與非蜂窩的一站式測試解決方案，覆蓋了234G和WLAN、藍牙的信令測試。
圖2：CMW500
羅德與施瓦茨公司在2018年推出的CMX500,是面向未來的新一代無線綜測儀，目前可以作為測試方案中的5G（FR1和FR2）/4G和WLAN的信令模擬器。
圖3：CMX500
在本測試方案中，CMW500或者CMX500具備信令模擬功能，模擬“真實基站”或者“真實WIFI熱點”，與被測通信模塊建立對話，可以進行無線性能測試和業務性能測試。另外，除了以上常規的性能測試，還可以根據測試需求，改變無線環境狀態，比如，弱信號覆蓋下、強信號覆蓋下以及多徑的復雜信道條件，在各種無線環境下，定量的對設備進行性能分析。
射頻性能測試
無線信號，看不見，摸不著，只有借助測試設備，才可以定量的展現出來。測試時，只需要將光伏逆變器無線通信模塊與測試儀表連接，如圖4。
圖4：測試環境簡圖
如圖5，分別是無線發射和接收的測試，通過圖形化的表征，將無形變為有形。國際上的行業組織已經定義了測試內容和測試要求，通過無線綜測儀的測試界面和測試報告，掌握無線通信模塊性能的優劣。
圖5：發射和接收性能測試界面
業務性能測試
無線綜測儀使用內置的數據應用單元提供上層服務模擬。例如，使用CMW內置的數據應用單元，測試不同業務下無線通信模塊上下行吞吐量，例如FTP吞吐量，Iperf流量測試等，配合儀表自帶的無線環境模擬功能，定量的了解模塊的工作能力，以及網絡的可靠性。此外，儀表數據應用單元可以通過網線接入服務網絡，如圖6，逆變器上的通信模塊通過儀表模擬的基站，訪問中央控制系統，匯報工作狀態。在實驗環境下，通過儀表，完成模塊實際應用的驗證。
圖6：業務性能測試簡圖
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