Het PV-park Kieswerk bij Freienhufen

Opbrengsten uit zonne-energie in realtime

  • Bedrijfsvoorwaarden zoals stromen, spanningen of instraling van de zon worden continu in realtime gemeten om snel op storingen te kunnen reageren.
  • Met de functieblokken uit de Solarworx-bibliotheek kunnen de gegevens van alle in de handel verkrijgbare omvormers worden ingelezen, wat de programmering vereenvoudigt.
  • De industriële kwaliteit van de componenten zorgt voor een maximale betrouwbaarheid en maakt bij een storing in de installatie snel en rendement-waarborgend onderhoud mogelijk.

Klantprofiel

Envalue GmbH uit het Duitse Hofkirchen heeft zich gespecialiseerd in het opbouwen en beheren van solarparken voor investeerders. Het bedrijf kan aan tal van projecten in Duitsland en heel Europa refereren.

Toepassing

Envalue exploiteert o.a. het solarpark Kieswerk in de buurt van Freienhufen met een totaal vermogen van circa 3,1 MWp. In het park zijn ongeveer 13.000 kristallijne panelen vast opgesteld en onderverdeeld in 528 strings. Het solarpark met een oppervlak van circa 52 hectare is in drie gebieden verdeeld die elk aan een omvormer zijn toegewezen. Deze zetten de gelijkspanning om in wisselspanning en leveren vervolgens aan een transformator die naar 20 kV transformeert. De opgewekte wisselspanning wordt vervolgens per ondergrondse kabel doorgegeven aan het circa vijf kilometer verderop gelegen netaansluitpunt.

Zelfs grote solarparken zijn doorgaans niet uitgerust met een constant bezette controleruimte. Tegelijkertijd hebben de beheerders en de daarachter staande investeerders wel maximale opbrengsten van de installatie voor ogen. Daarom moeten de bedrijfsvoorwaarden zoals stromen, spanningen, instraling van de zon en nog veel meer continu worden gemeten om snel op storingen te kunnen reageren. Voor de registratie en overdracht van de data is een robuuste systeemoplossing nodig, die ook voldoet aan de bijzondere eisen in een industriële omgeving.

Stringzekering

Elke string wordt afzonderlijk beveiligd

Oplossing

De meetketen begint bij de strings: er komen telkens 16 of 24 strings in de stringboxen bij elkaar die afzonderlijk worden beveiligd. Elke dubbele string wordt door een van de openingen van de Solarcheck-module geleid, zodat de stringstromen kunnen worden gemeten. Ook de spanning en omgevingstemperatuur kunnen met de Solarcheck-meetmodule worden gemeten. De analoge data worden in een meetmodule verwerkt, gedigitaliseerd en per Modbus-protocol doorgestuurd.

Overspanningsbeveiliging Valvetrab voor het DC-gedeelte en Plugtrab voor de beveiliging van de communicatiekabel, een voeding Uno alsmede aansluittechniek van Phoenix Contact maken de uitrusting van de stringbox compleet. Via een vrijschakeling wordt de verzamelde DC-stroom aan de omvormer overgedragen. De data van alle stringboxen en ook die van de omvormers alsmede data van het netaansluitingspunt van het transformatorstation komen in de datalogger-kast samen. Daar is als kerncomponent een Inline-besturing ILC 191 geïnstalleerd. Daarop draait de managementapplicatie van de fotovoltaïsche installatie, die is opgebouwd uit functieblokken uit de bibliotheek Solarworx.

Rüdiger Haslinger, projectleider bij Envalue, vertelt: "Met de functieblokken uit de Solarworx-bibliotheek kunnen de data van alle op de markt gangbare omvormers worden uitgelezen, wat de programmering voor ons aanmerkelijk vereenvoudigde. Ook word je door het team van Phoenix Contact goed ondersteund als het om de aansluiting gaat." Een bijzondere uitdaging vormt de aansluiting op het besturingssysteem van de directe aanbieders. Maar ook deze functie kan zonder veel programmeerwerkzaamheden worden gerealiseerd.

Schakelkast met tablet voor Smartblue-portaal

Een storing wordt op het Smartblue-portaal snel gedetecteerd

Overzicht met Smartblue

Het complete installatiemodel, dat uit de regelmatig geactualiseerde waarden van de stroom en de spanning van de dubbele strings, de data uit de omvormers en de omgevingsomstandigheden in het park, zoals temperatuur, intensiteit van de zonnestraling en nog veel meer bestaat, wordt in een 1- tot 5-minuten-interval verzameld en om de 15 minuten via internet naar de servers van softwareproducent Smartblue in München gestuurd. Hier worden cijferreeksen omgezet in waardevolle informatie.

Om de relevante informatie er snel uit te kunnen filteren, zijn er speciale softwareroutines ontwikkeld. Zo worden foutmeldingen met dezelfde oorzaak in één melding samengevat. Herhaalde foutmeldingen genereren een zogenaamde stapelfout, die slechts één keer in de controleruimte wordt aangegeven. Dat betekent in de praktijk dat bijvoorbeeld een defecte module, een aangesproken zekering in de stringbox of een loslatende connectorverbinding in een string snel wordt herkend.

Conclusie

Als Rüdiger Haslinger gevraagd wordt naar het verschil tussen de oplossing van Phoenix Contact en die van andere aanbieders op het gebied van fotovoltaïsche installaties, hoeft hij niet lang na te denken: "De robuuste industriële kwaliteit van Phoenix Contact maakt het verschil. In tegenstelling tot de meetprintplaten van concurrenten, waarbij de strings direct worden aangesloten, is er bijvoorbeeld bij de meetmodule Solarcheck geen sprake van warmteontwikkeling omdat er zonder aanraking wordt gemeten."

Contact