Rendimentos da energia solar em tempo real

Visão geral

Parque fotovoltaico  

O parque fotovoltaico de Kieswerk perto de Freienhufen

  • A Envalue GmbH instala e opera parques solares para investidores e remete para referências diversas na Europa.
  • As mais variadas condições de operação têm que ser medidas continuamente para conseguir reagir rapidamente às avarias.
  • Para o registro e para a transmissão de dados do parque solar, a Envalue utiliza uma solução de sistema da Phoenix Contact.
  • A qualidade industrial dos componentes garante a máxima fiabilidade e permite, em caso de avaria de uma instalação, uma manutenção rápida e de retorno assegurado.

Perfil do cliente

A Envalue GmbH, em Hofkirchen, especializou-se na instalação e na operação de parques solares para investidores. A empresa remete para referências diversas na Europa.

Aplicação

A Envalue opera, entre outros, o parque solar de Kieswerk perto de Freienhufen, com um desempenho global de aprox. 3,1 MWp. No parque estão montados de forma fixa cerca de 13.000 módulos cristalinos, reunidos em 528 strings. O parque solar, com uma área de cerca de 52 hectares, está dividido em três áreas, cada uma delas atribuída a um inversor. Estas convertem a tensão contínua em corrente alternada e abastecem então um transformador, que a transforma em 20 kV. A corrente alternada gerada é depois transferida através de um cabo subterrâneo para o ponto de conexão à rede, a cerca de cinco quilômetros de distância.

Mesmo os parques solares grandes não estão, em regra, equipados com uma central local ocupada permanentemente. Simultaneamente, a empresa operadora e os investidores por trás dela têm sempre em vista o retorno máximo do sistema. As condições de operação como as correntes, as tensões, a radiação solar e muitas outras têm, por isso, que ser medidas continuamente para conseguir reagir rapidamente às avarias. Para o registro e para a transmissão dos dados, é necessária uma solução de sistema robusta que também consiga dar resposta aos requisitos especiais de um ambiente industrial.

Solução

Proteção de strings  

Cada string é protegido individualmente

A cadeia de medição começa nos strings: 16 ou 24 strings, respectivamente, são reunidos na caixa de conexão de equipamentos (GAK) e protegidos individualmente. Cada um dos strings duplos é inserido em uma das aberturas do módulo Solarcheck, de forma a ser possível registrar as correntes do string. Da mesma forma, também é possível registrar a tensão e a temperatura ambiente com o módulo de medição Solarcheck. Os dados analógicos são processados em um módulo de medição, digitalizados e reenviados através do protocolo Modbus.

A proteção contra sobretensão Valvetrab para a área DC e Plugtrab para a proteção do cabo de comunicação, uma fonte de alimentação Uno e a tecnologia de conexão da Phoenix Contact completam o equipamento da GAK. Através de um interruptor de desacoplamento, a corrente DC recolhida é transferida aos inversores. Os dados de todas as GAK e também os dos inversores, bem como os dados do ponto de conexão à rede na subestação elétrica convergem no quadro do logger de dados. Aí está instalado um controlador Inline ILC 191 como componente central, no qual é executada a aplicação de gerenciamento fotovoltaica, programada a partir dos blocos de função da biblioteca Solarworx.

Rüdiger Haslinger, gestor de projetos na Envalue, explica: "Com os blocos de função da biblioteca Solarworx, é possível exportar os dados de todos os inversores disponíveis no mercado, o que nos simplificou a programação. No que respeita a conexão, recebemos um grande apoio da equipe da Phoenix Contact." Um desafio especial é a conexão ao controlador dos vendedores diretos. Mas até esta função é possível sem grandes problemas de programação.

Quadro de comando com tablet para o portal Smartblue  

Uma avaria é detectada rapidamente no portal Smartblue

Organização com Smartblue

A imagem da instalação completa, composta pelos valores de corrente e de tensão dos strings duplos atualizados regularmente, pelos dados dos inversores e pelas condições ambientais no parque, tais como a temperatura, a intensidade da radiação solar e muitas outras, é recolhida em intervalos de 1 a 5 minutos e enviada através da Internet aos servidores do fabricante do software Smartblue, em Munique, a cada 15 minutos. Aí, as séries de dados simples são transformadas em informações valiosas.

Para filtrar rapidamente as informações relevantes, foram desenvolvidas rotinas de software especiais. As mensagens de erro que tenham a mesma causa são compiladas em uma só mensagem. Mensagens de erro recorrentes geram o chamado erro de acumulação que só é exibido uma vez no centro de controle. Na prática, isto significa, por exemplo, que um módulo defeituoso, um fusível acionado na GAK ou uma conexão de encaixe frouxa em um string são detectados rapidamente.

Resumo

Quando questionado sobre a diferença entre a Phoenix Contact e as outras soluções na área dos sistemas fotovoltaicos, Rüdiger Haslinger não precisa de muito tempo para refletir: "A diferença está na qualidade industrial robusta da Phoenix Contact. Ao contrário das placas de medição nas quais os strings são conectados diretamente, no módulo de medição Solarcheck não existe, por exemplo, qualquer produção de calor, uma vez que a medição é feita sem contato."

Produtos

DescriçãoTipoCódigo
Módulo de medição SCK para monitoramento de instalações fotovoltaicasSCK-M-I-8S-20A2903241
Módulo de medição SCK para monitoramento de instalações fotovoltaicasSCK-M-I-4S-20A2903242
Módulo de medição SCK para monitoramento de instalações fotovoltaicasSCK-M-U-1500V2903591
Módulo de comunicação SCKSCK-C-MODBUS2901674
Controlador InlineILC 191 ETH 2TX2700976
Memória de programa e de configuraçãoSD FLASH 2GB APPLIC A2701190
Terminal funcional Inline RS-485/422IB IL RS 485/422-PRO-PAC2863627
Fonte de alimentação com chaveamento primário UNO POWERUNO-PS/1AC/24DC/ 60W2902992
Fonte de alimentação com chaveamento primário QUINT POWERQUINT-PS/1AC/24DC/52866750
Fonte de alimentação ininterrupta com tecnologia IQQUINT-UPS/24DC/24DC/52320212
Roteador industrial UMTS/GSM com interface EthernetPSI-MODEM-3G/ROUTER2314008
Switch Ethernet, 4 portas RJ45 TP, 1 porta de fibra óptica, 100 MbpsFL SWITCH SFNB 4TX/FX2891027
Switch Ethernet, 4 portas RJ45 TP, 1 porta de fibra óptica, 100 MbpsFL SWITCH SFNB 4TX/FX SM2891029
Fusível, 10,3 mm x 38 mm, até 1000 V DCFUSE 10,3X38 15A PV3061348
Dispositivo de proteção contra surtos de tensão para sistemas de tensão contínua isolados de 2 polos 1000 V DCVAL-MS 1000DC-PV/2+V2800628
Dispositivo de proteção contra surtos de tensão/correntes da descarga atmosférica plugável universalVAL-MS-T1/T2 335/12.5/1+12800187
Plug para dispositivo de proteção contra surtos de tensão para elemento de basePT 3-PB-ST2858030
DescriçãoTipoCódigo
Módulo de medição SCK para monitoramento de instalações fotovoltaicasSCK-M-I-8S-20A
Módulo de medição SCK para monitoramento de instalações fotovoltaicasSCK-M-I-4S-20A
Módulo de medição SCK para monitoramento de instalações fotovoltaicasSCK-M-U-1500V
Módulo de comunicação SCKSCK-C-MODBUS
Controlador InlineILC 191 ETH 2TX
Memória de programa e de configuraçãoSD FLASH 2GB APPLIC A
Terminal funcional Inline RS-485/422IB IL RS 485/422-PRO-PAC
Fonte de alimentação com chaveamento primário UNO POWERUNO-PS/1AC/24DC/ 60W
Fonte de alimentação com chaveamento primário QUINT POWERQUINT-PS/1AC/24DC/5
Fonte de alimentação ininterrupta com tecnologia IQQUINT-UPS/24DC/24DC/5
Roteador industrial UMTS/GSM com interface EthernetPSI-MODEM-3G/ROUTER
Switch Ethernet, 4 portas RJ45 TP, 1 porta de fibra óptica, 100 MbpsFL SWITCH SFNB 4TX/FX
Switch Ethernet, 4 portas RJ45 TP, 1 porta de fibra óptica, 100 MbpsFL SWITCH SFNB 4TX/FX SM
Fusível, 10,3 mm x 38 mm, até 1000 V DCFUSE 10,3X38 15A PV
Dispositivo de proteção contra surtos de tensão para sistemas de tensão contínua isolados de 2 polos 1000 V DCVAL-MS 1000DC-PV/2+V
Dispositivo de proteção contra surtos de tensão/correntes da descarga atmosférica plugável universalVAL-MS-T1/T2 335/12.5/1+1
Plug para dispositivo de proteção contra surtos de tensão para elemento de basePT 3-PB-ST

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