Rozwiązania do ochrony sieci i urządzeń

• Przekazywanie wytworzonej energii do sieci zasilającej podlega obecnie znacznie wyższym wymaganiom niż przed kilkoma laty.
• Każda turbina wiatrowa wymaga samodzielnego systemu zarządzania zasilaniem.
• Firma Phoenix Contact oferuje kompletne rozwiązania do zarządzania zasilaniem i monitorowania sieci, umożliwiając spełnienie tych wymogów przez stosowanie odpowiednich instalacji.

Celem takich koncepcji jak niemiecka Ustawa o energiach odnawialnych (niem. Erneuerbare Energien Gesetz, EEG) jest stopniowe zastępowanie konwencjonalnego pozyskiwania energii jej odnawialnymi źródłami.

Wymagają one jednak wyższych nakładów na zapewnienie stabilnego działania sieci, gwarantującego niezawodny i jakościowo wysoki przekaz uzyskanej energii do użytkownika.

Jednym z zadań elektrowni wiatrowej jest obecnie przeciwdziałanie wahaniom sieci, a tym samym poprawianie jej stabilności.

W tym celu musi ona spełniać warunki przyłączenia do sieci danego kraju, określonych w Niemczech za pomocą dyrektywy o udostępnianiu na rynku sprzętu elektrycznego przewidzianego do stosowania w określonych granicach napięcia (dyrektywy niskonapięciowej) VDE-AR-N 4105. Poza tym użytkownicy instalacji muszą zainstalować układy ochrony sieci i instalacji, które rejestrują wartości stanu sieci i w razie potrzeby dokonują awaryjnych odłączeń. Dzięki rozwiązaniom firmy Phoenix Contact do zarządzania zasilaniem można w sposób ciągły monitorować sieć zasilającą, a układ sterowania instalacji może reagować na wydarzenia w sieci.

Grid Monitoring and Protection Controller (GMPC) firmy Phoenix Contact to rozwiązanie modularne, spełniające wymogi dyrektywy VDE-AR-N 4105. Elementami rozwiązania są karta SD ze specjalnym oprogramowaniem oraz ministerownikiem ILC 191 ETH 2TX do zgodnej z VDE-AR-N-4105 analizy zmierzonych parametrów sieci, rejestrowanych za pomocą modułu funkcyjnego IB IL PM 3P/N/EF-PAC z systemu wejść/wyjść Inline. Uzupełnieniem rozwiązania jest cyfrowe złącze wyjściowe Inline IB IL 24 DO8/HD-PAC do wysterowywania wyłączników sprzęgowych oraz w razie potrzeby drugi moduł funkcyjny do pomiaru sieci, jeżeli jest to wymagane do synchronizacji sieci generatorów synchronicznych. Po wtykowym połączeniu elementów zgodnie z zasadą Plug-and-Play, do uruchomienia ochrony sieci i instalacji konieczne są tylko komputer osobisty ze złączem Ethernet oraz przeglądarka internetowa Firefox w wersji 24.00 lub wyższej.

Poza tym rozwiązanie Grid Monitoring and Protection Controller pozwala na pomiar prądu o mocy do pięciu amperów lub podłączenie przekładników prądowych do pochłaniania energii. Dane mogą być przekazywane do układu sterowania instalacją przez PROFINET albo Modbus/TCP, gdzie są przetwarzane.

Poza nadzorem sieci i synchronizacją GMPC spełnia także funkcję bazy zapisu historii. Zapisuje on cyklicznie parametry sieci, dane energetyczne, wydarzenia w sieci w rozumieniu VDE-AR-N-4105 oraz informacje diagnostyczne. W przypadku wystąpienia krytycznego stanu sieci jej parametry są zapisywane dla okresu od 5 sekund przed zdarzeniem do 5 sekund po zdarzeniu, z milisekundowym stemplem czasowym, w formacie CSV. Informacje te mogą zostać wykorzystane do celów analitycznych.