мониторинг и диспетчеризация сол станции Инфоком

Разработано

компанией «ИНФОКОМ ЛТД»

Украина, Запорожье, март 2013г.

Система мониторинга и

диспетчеризации

солнечной станции

Назначение системы мониторинга для солнечной

электростанции

* визуализация технологических параметров солнечной

электростанции на ПК или других устройствах;

* оперативный контроль выработки электроэнергии в реальном

времени;

* оперативный автоматический, полу-автоматический, ручной

режим управления электрическим оборудованием солнечной

электростанции;

* мониторинг предаварийных состояний оборудования и

оперативное принятие решений на основе полученных данных;

* мониторинг, учет и регистрация параметров, необходимых

для анализа и оценки работы оборудования

“INFOCOM LTD” © All rights reserved. 2

3

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА СОЛНЕЧНОЙ

ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

“INFOCOM LTD” © All rights reserved.

Структурная схема системы мониторинга

солнечной электростанции

4

19

17

1

Стол 1

19

12

(обеспечивает один поток)

Стол 16

Стол 1

Стол 16

Диспетчерский пункт

220V AC

Интернет

Ethernet (electric

al)

VGA, mouse,

keyboard

Солнечная инверторная

подстанция

ETHERNET

(optic

al)

220V AC

220V AC

Токовая петля

Токовая петля

SGCB

SatelliteInternet provider

Шкаф сбора мощности (SGCB)

H L D

PV-SGCB- 8 -M-12A 8 Шкаф 8 -М 600 600 320 32 1930

PV-SGCB-16-M-12A 16 Шкаф 16-М 600 800 320 36 2550

PV-SGCB-24-M-12A 24 Шкаф 24-М 600 1000 320 45 3100

Заказной номерКоличество

подключенийИсполнение

РазмерыМасса

Цена

(Euro)

Modbus

Profibus

CANEthernet

Диспетчеризация солнечного парка

Заказной номер НаименованиеТип интерфейса

связиРазмеры Масса

Цена

(Euro)

PV-SRV-2-2R-0 Шкаф сервера Ethernet(HxLxD)

600x600x60060 3000

PV-MON-1/22 Монитор диагональ 22" 7,5 по запросу

PV-S-S-1 SCADA- система Visu+ (PC) по запросу

PV-S-W-1 Web-мониторинг по запросу

PV-S-C-1 Система связи по запросу

Параметры мониторинга

инвертора

DC-часть

- Напряжение постоянного тока, В

- Постоянный ток, А

- Мощность постоянного тока, кВт

- Сопротивление изоляции, МОм

AC-Часть

- Напряжение переменного тока, В

- Переменный ток, А

- Частота переменного тока, Гц

- Реактивная мощность, кВар

- cos φ

- Сопротивление изоляции, МОм

Общие параметры

- Электропитание, %

- Время использования, ч

- Аварии и события


трансформатора

- Температура среды, °C

- Температура обмотки, °C

- Активная мощность по фазам и общая, Вт

- Реактивная мощность по фазам и общая, Вар

- Напряжение по фазам и среднее, В

- Ток на фазах и средний, А

- Частота, Гц

- Полная мощность, В·А

Параметры мониторинга солнечного поля

По каждому SGCB

- Ток каждого стринга, А

- Полное напряжение, В

- Температура среды, °C

- Температура модуля, °C

- Состояние главного силового разъединителя и состояние дверей шкафа

- Состояние системы защиты от перенапряжения DC силовых цепей


высоковольтных ячеек

Оборудование

- Состояние выключателей и разъединителей

- Функции РЗиА согласно кодов ANSI

Прибор контроля качества электроэнергии

- Мощность, Вт

- Напряжение, В

- Ток, А

- Частота, Гц

- Гармонический состав

- cos φ

Направленная 3G-антена

Диспетчеризация.

Генерирование отчетов

Выработка энергии

- Всего, ГВтч

- За день, МВтч

- За месяц, МВтч

- За квартал, МВтч

- За год, МВтч

- За период, МВтч

Другие расчетные параметры

- Установленная мощность, МВтпик

- Мощность, кВт

- Приведенная мощность, кВт/кВтпик

- Средняя мощность, Вт/м2

- Избежание выбросов СО2, т

- Средняя температура среды, °C

- Средняя температура модуля, °C

Параметры передаваемые в Облэнерго

АСКУЭ

- Поступления/отпуск активной и реактивной мощности по

каждой точке учета электроэнергии

- Активная и реактивная мощности по каждой точке учета

электроэнергии

- Сальдо поступления и отпуска по каждой точке учета

электроэнергии

Производители инверторов

AEG

ABB

Schneider

PowerOne

Samil Power

SMA и др.

Шкаф системы управления PLC

H L D

PV-PLC-PC-M Modbus Шкаф M 600 380 210 19,6 2555

PV-PLC-PC-P Profibus Шкаф P 600 380 210 19,6 2660

PV-PLC -PC-C CAN Шкаф C 600 380 210 19,6 2690

PV-PLC-PC-E Ethernet Шкаф E 600 380 210 19,6 2330

Цена

(Euro)Заказной номер

Тип интерфейса

связи с инверторомИсполнение

РазмерыМасса

5 “INFOCOM LTD” © All rights reserved.

Smart General

Combiner Box

(SGCB)

Шкаф сбора мощности

Smart General Combiner Box

(SGCB)


Конфигурации SGCB

SGCB8

8 подключений

SGCB16

16 подключений SGCB24

24 подключения


ТУ У 27.1-20501767-001:2012

Сертификаты SGCB

Сертификат

происхождения


Внешний вид SGCB16

DC

предохранители

«-»

Силовая шина

«-»

Силовая шина

«+»

Модули

мониторинга

SolarCheck

DC


«+»

Устройство

защиты от

перенапряжений

линии связи Выходные

силовые

клеммы

Главный

выключатель

нагрузки

Защитный

экран

Устройство

защиты от

перенапряжений


Технические характеристики SGCB16

SMART GENERAL

COMBINER BOX(SGCB) это

оптимальное решение для

мониторинга параметров

солнечных панелей и передачи

энергии с инверторным

подстанциям.

SGCB включает систему

мониторинга напряжения, тока,

внутренней и наружной (опция)

температур воздуха,

подключение к сетям передачи

данных, комплекс защит от

перенапряжений, тем самым

повышая эффективность и

производительность системы в

целом

Гибкость, модульность и

взаимозаменяемость

компонентов SGCB позволяют

реализовывать его в любых

модификациях в соответствии с

требованиями заказчика

SGCB мобильный, удобный для

транспортировки , монтажа и

эксплуатации

SGCB разработан на базе

компонентов ведущих мировых

производителей (ABB, Phoenix

Contact, Rittal).

SGCB (SMART GENERAL COMBINER BOX)

Электрические характеристики

Максимальное напряжение, DC 1000 1000 1000

Максимальный выходной ток, DC 160A 200 250

Максимальный ток на одно подключение, DC 10 10 10

Максимальное кол-во групп солнечных панелей 8 16 24

Тип предохранителя (per one group) 1000V, 12A 1000V, 12A 1000V, 12A

8 подкл. 16 подкл. 24 подкл.

Функции системы мониторинга

Диапазон измерения напряжения, DC 1500V

Диапазон измерения тока, DC -1…20А

Диапазон измерения температуры внутри SGCB -20….+70˚C

Состояние двери SGCB (программируемый) Открыта/Закрыта

Состояние главного выключателя нагрузки (программируемый) Вкл/Выкл

Состояние устройства защиты от перенапряжений силовых цепей Ок/Авария

Габаритные размеры

ВхШхГ(mm) 600х600х200 600х800х320 600X1000X320

Вес, кг 32 36 45

Поддерживаемые протоколы обмена данными (могут изменятся по запросу)

Modbus RTU до – 38.4кбит/с

Температурные характеристики

Температура эксплуатации -25….+50˚C

Температура хранения -40….+85˚C

Общее

Материал корпуса Сталь, грунтовка, порошковая краска

Mounting panel material Оцинкованная сталь

Цвет RAL7035, светло-серый

Наружная установка Да, IP66

Краткое описание SGCB16

Универсальные

измерительные

модули для солнечных

батарей

Специализированные

силовые выключатели

Надежные

устройства защиты

от перенапряжений

Специализированные


и держатели предохранителей

Контроль тока каждой из групп солнечных панелей осуществляется

преобразователями компании PHOENIX CONTACT на основе эффекта

Холла

Сигналы, поступающие от датчиков тока и напряжения полностью

изолированы от силовых цепей

Подключение групп солнечных панелей к SGCB осуществляется через

специализированные держатели предохранителей компании PHOENIX

CONTACT

В качестве главного выключателя нагрузки используется специальный

выключатель T1D PV производства компании ABB.

Комплекс защит от перенапряжения компании PHOENIX CONTACT

обеспечивает максимальную защиту SGCB. Комплекс включает в себя

защиту от перенапряжения силовых цепей и цепей передачи данных

Система мониторинга обеспечивает измерение температуры внутри

SGCB, опционально - измерение наружной температуры воздуха

SGCB контролирует состояние главного выключателя нагрузки (on/off),

контроль состояния защиты от перенапряжения (мониторинг аварий).

Компактные модули

измерения напряжения

Технология Solarcheck

Solarcheck – это система мониторинга солнечных

батарей, состоящая из двух частей. Базовая

конфигурация состоит из модуля измерения тока

(SCK-M-8S-20A) и коммуникационного модуля (SCK-C-

MODBUS)

Коммуникационный модуль SCK предназначен для

подключения 8 измерительных SCK модулей, и связи

с внешней системой управления по MODBUS RTU Модуль измерения тока

8 каналов измерения тока до 20A на основе

эффекта Холла

1 DI «сухой контакт»

Измерение температуры модуля

Ошибка измерений 1% (-1A…+20A)

Диапазон температур -200С…700С

Модуль измерения напряжения

1 канал измерения напряжения до 1500 VDC


Solarcheck. Принцип работы


Принцип интеграции Solarcheck


Преимущества SGCB

Smart General Combiner Box (SGCB) - это интеллектуальная система мониторинга

солнечных батарей

SGCB разработан на базе унифицированных компонентов ведущих мировых

производителей (ABB, Phoenix Contact, Rittal). Такой подход гарантирует высокую степень

готовности SGCB.

Основные функции SGCB :

Измерение токов солнечных батарей;

Измерение напряжения солнечных батарей;

Передача энергии к солнечным инверторным подстанциям;

Передача данных в систему визуализации.

SGCB оснащен модульной системой мониторинга компании Phoenix Contact которая

отличается гибкостью и функциональностью. Благодаря этому система легко

масштабируется в любых конфигурациях, если это потребуется.

SGCB имеет широкий спектр интерфейсных устройств для передачи данных, например

Modbus RTU

SGCB включает в себя комплекс защит от перенапряжений, который повышает

надежность и стабильность работы

15



PLC cabinet

(Шкаф ПЛК)

Шкаф ПЛК


Шкаф управления (PLC)

Тип PLC APS-A-25кВA

Электрические характеристики

Количество вводов 1

Входное напряжение, АС 380 В

Максимальный входной ток ввод 1, А 60 А

Сечение кабеля 3*25 mm2

Тип встроенного контроллера ILC150

Встроенный источник

бесперебойного питания, время автономной работы

30 минут

Сеть Industrial Ethernet

Тип сети Optical/Electric

Габаритные размеры

ШхВхГ(мм) 600Х2130х600

Вес, кг 400,0

Температурные характеристики

Диапазон рабочих температур -0….+50˚C

Температура хранения -0….+85˚C

Стандарты

Класс защиты IP54

Общие данные

Материал корпуса Листовая сталь, грунтовка, cнаружи

порошковое покрытие

Материал монтажной панели Оцинкованная сталь

Цвет RAL7035, светло-серый

Установка на улице Нет

ШКАФ УПРАВЛЕНИЯ (PLC)


Шкаф управления (PLC) выполняет функции ввода и распределения питания

собственных нужд по потребителям инверторной подстанции: кондиционер, нагреватели,

вентиляция, измерение температуры, система дымообнаружения, питание инверторов

В шкаф управления (PLC) встроен блок ИБП который позволяет поддерживать питание

собственных нужд инверторов . Продолжительность работы на ИБП составляет 30 минут*.

Встроенный контролер ILC 150 ф. Phoenix Contact предназначен для сбора данных от

инверторов, SGCB, оборудования инверторной подстанции (вентиляция,

кондиционирование высоковольтные ячейки), позволяет управлять оборудованием

инверторной подстанции, микроклиматом. При наличии программирующего устройства

позволяет изменять и настраивать режимы оборудования инверторной подстанции.

Осуществляет передачу собранных и обработанных данных от оборудования по

оптической сети Ethernet в Engineering Box.

Монохромный сенсорный дисплей TP 04M позволяет локально просматривать

информацию о состояниях инверторов, SGCB, высоковольтной ячейки, трансформатора,

выработанной и потребленной электроэнергии, микроклимате подстанции, оборудовании

инверторной подстанции. С помощью дисплея возможно изменение параметров и уставок

для оборудования инверторной подстанции.

* - Опция

Контроллер

Phoenix

Contact

ILC 150ETH

Панель с

сенсорным

экраном

Источник бесперебойного

питания

ФУНКЦИИ ШКАФА УПРАВЛЕНИЯ (PLC)


Коммутационное

оборудование

ИБП

Преобразователь

RS485/ETHERNET

Контроллер ILC150

Автоматические

выключатели 220 V AC

Источники

питания 24V DC

Шины распределения

питания 220 V AC



Защита от

перенапряжения



Контакторы

управления

вентиляцией

Коммутатор

ETHERNET

Клеммы

Клеммы

Ethernet FO Ethernet FO

Сетевое

оборудование

Модуль измерения

температуры

Розетки

Преобразовать

сигналов

Сетевой адаптер для

ИБП

Защита от перенапряжения

ШКАФ УПРАВЛЕНИЯ (PLC)

20

Profibus

Modbus

CAN

Ethernet

21

Оперативный

мониторинг параметров

станции

SCADA-система


Конфигурация станции оператора


Диспетчерское управление подстанциями осуществляется

оператором с главного пульта управления через операторскую

станцию. Состояние оборудования и аварии отображается на

графическом дисплее, с помощью программы визуализации

технологических процессов -SCADA (Supervisory Control and Data

Acquisition) системы VISU+ (PHOENIX CONTACT), работающей на

платформе ОСWindows.

Основные функции WinCC :

Маршрутизация данных и преобразование протоколов

последовательно

на базе TCP-IP

Связь с центром управления

Локальное отображение, архивация и протоколирование

Экспорт и импорт данных (включая OPC)

Обработка и контроль данных (включая CFC)

ДИСПЕТЧЕРСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПОДСТАНЦИЯМИ

23

Функции для оператора PV станции:

• Полный контроль состояния оборудования ПС и действий оперативного персонала

• Диагностика силового оборудования

• Контроль текущих значений параметров режима станции

• Дистанционное управление


Запись аварийных событий включенных разрядников согласно IEC 60870-5-103, Profibus

FMS и IEC 61850;

Автоматическая передача записей аварийных ситуаций;

Автоматическое архивирование аварийных ситуаций в специальном каталоге CTRS или

TRS;

Анализ записей аварийных ситуаций:

• Электронная оболочка

o Удобная навигация по архивам записей аварийных ситуаций;

o Представление структуры оборудования или топологии;

o Станции по выбору.

• Сбор информации

o Сбор архивов аварийных ситуаций с нескольких серверов на центральный

компьютер;

o Архивные записи могут быть удалены из исходного архива после перемещения

их на уровень выше (подходит для встроенных систем с ограниченным местом на

диске).

• Оболочка

o Для просмотра архивов аварийных ситуаций.

ФУНКЦИИ АВТОМАТИЗАЦИИ И

ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИИ ДЛЯ ПОДСТАНЦИЙ


№ Наименование Символ Ед. измерения

1 String 1 Ток Istr1 A
















17 Полное напряжение Utot В

18 Температура среды tA °C

19 Температура модуля tM °C

20 Состояние главного силового разъединителя и состояние дверей

шкафа

DI

21 Состояние системы защиты от перенапряжения DC силовых цепей DI

МОНИТОРИНГ ПАРАМЕТРОВ

SMART GENERAL COMBINER BOX (SGCB)


# Наименование Символ Единица

измерения Описание

1 Напряжение постоянного

тока

UDC В

2 Постоянный ток A

3 Мощность постоянного

тока P кВт

Мощность постоянного тока рассчитывается на

основании мощности переменного тока и

напряжения постоянного тока

4 Напряжение переменного

тока

В Рассчитанное напряжение сети

5 Переменный ток A

6 Частота переменного тока Гц

7 Реактивная мощность Q кВар

8 Электропитание P% % Активная мощность в процентах от

номинальной мощности

9 Время использования T ч

Счетчик наработки. Продолжительность работы

контрольного устройства инверторной

подстанции от энергии

10 Аварии и события

МОНИТОРИНГ ПАРАМЕТРОВ ИНВЕРТОРА

ИНВЕРТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ


№ Наименование Символ Единица

измерения

1 Температура среды tA °C

2 Температура обмотки tw °C

3 Активная мощность на фазах и общая Pa, Pb, Pc, P Вт

4 Реактивная мощность на фазах и

общая

Qa, Qb, Qc,

Q

Вт

5 Напряжение на фазах и среднее Ua, Ub, Uc,

U

В

6 Ток на фазах и средний Ia, Ib, Ic, I A

7 Частота F Гц

8 Полная мощность S Вт

9 Состояние выключателей и

соединителей

МОНИТОРИНГ ПАРАМЕТРОВ ТРАНСФОРМАТОРА



Экраны визуализации


Солнечный парк. Общий вид Мониторинг тока солнечных батарей

Солнечный парк. Блок -схема Инверторная подстанция

Экраны визуализации


Силовой трансформатор Контроль системы вентиляции

Контроль параметров электроэнергии Контроль вырабатываемой энергии

Кнопка подтверждения

обнаружения

дыма

МОНИТОРИНГ СИСТЕМЫ ДЫМООБНАРУЖЕНИЯ


30

Найден

дым

Время

обнару

жения

дыма

Время

подтверж

дения

обнаруже

ния

Подстанция отключена

Подстанция включена

Обнаружен дым в

подстанции


31

Диспетчеризация

солнечной станции

WEB-интерфейс


Система диспетчеризации

Диспетчеризация

Aрхитектура Web приложение

Система управления базой данных Microsoft SQL Server 2008 R2

Основные функции

Диспетчеризации нескольких

солнечных станций в режиме

реальтного времени;

Диспетчеризация аварийных

ситуаций;

Анализ ключевых показателей

производительности (КПД) для

каждой солнечной станции и

предприятия в целом;

Экспорт данных в формате MS

Office (CSV, Flat files);

Разделение прав доступа для

разных пользователей.

Протоколы диспетчеризации

IEC 60870-5-101

IEC 60870-5-104

DNP V3.00

SIMATIC OPC-client

Максимальное количество

присоединенных станций Безлимитное

Срок хранения архивов > 5 лет

Оборудование

Сервер визуализации

PRIMERGY TX150S7: Intel® Xeon®,

16G RAM, RAID10: 4x500G HDD, DVD

Super Multi, Microsoft® Windows

Server® 2008,

1 x Monitor 19"

Клиенты диспетчеризации (2 шт.)

ESPRIMO P1510 Intel® Core™ i3, 3G

RAM, 320G HDD, DVD Super Multi,

NVIDIA® GeForce® GT 420,

Microsoft® Windows® 7

Professional,

2 x Monitor 24"

ИБП APC Smart-UPS XL 2200VA(1pcs.),

APC Back-UPS Pro 900VA (2pcs.)

Активное сетевое оборудование

поста управления и

электростанции

VPN router ZyWALL 2 Plus (2pcs.)

Спутниковый канал Двухстороняя VSAT (DIRECWAY) (2

шт.)

Срок гарантии на оборудование 3 года

Infocom ltd, Solar technologies

2011

Диспетчеризация – это эффективное решение для сбора,

хранения, вывода на экран и анализа текущей информации

о состоянии солнечной энергии.

Диспетчеризация основывается на компонентах ведущих

производителей (FUJITSU, DELL, ZYXEL, APC).

ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИЯ


СИСТЕМА ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИЯ.

СВЯЗЬ С ЦЕНТРАЛЬНЫМ ОФИСОМ

ООО " Солнечные Стандартные Решения" © 33

# Наименование Символ Ед.измерения

1 Выработка энергии

Всего

E

ГВтч

За день

МВтч

За месяц

За квартал

За год

За период

2 Установленная мощность PI МВтпик

3 Мощность P кВт

4 Приведенная мощность PN кВт/кВтпик

5 Средняя мощность излучения Вт/м²

6 Сокращение выбросов CO2 CO2 т

7 Средняя температура среды tA °C

8 Средняя температура модуля tM °C

ПАРАМЕТРЫ ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИИ

СОЛНЕЧНОЙ СТАНЦИИ


Руководящий состав Доступ к системе из любой точки мира

Информация о производительности

Предотвращение выбросов CO2

Бизнес-аналитика - сравнение ключевых индикаторов производительности

различных станций

Руководство станции Обзоры расположения оборудования

Оперативная информация по эксплуатации

Экспорт данных в третьи системы

Отчетность

Операторы станции Оборудование для контроля

Мониторинг производственного цикла

Обработка сигналов тревоги

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ДОСТУП К СИСТЕМЕ


36

ЭКРАНЫ ВИЗУАЛИЗАЦИИ WEB МОНИТОРИНГ

Мониторинг состояния SGCB Мониторинг электрических параметров

Мониторинг выработки стрингов Мониторинг выработки электроэнергии

Экран метео комплекса Экран состояния инверторной станции Экран статуса SGCB

Экран состояния высоковольтного

выключателя Экран состояния трансформаторов Мониторинг поля

ЭКРАНЫ ВИЗУАЛИЗАЦИИ.

WEB-ТЕХНОЛОГИИ


Преимущества установки системы мониторинга и

диспетчеризации солнечной электростанции

*Сокращение расходов на обслуживание, ремонт и отладку

системы;

*Оперативное выявление и устранение проблем, способных

снизить производительность системы

*Обработка сигналов тревоги и оповещение различными

способами

*Просмотр статистики работы системы по различным

параметрам за день, месяц, год или необходимый период

*Доступ к системе диспетчеризации через WEB-интерфейс

*Доступ к мониторингу через мобильные устройства на

платформе Android или iOS из любой точки мира

*Бизнес аналитика для руководства станции

38

Солнечная электростанция мощностью 3МВт

Фото-референс











Благодарим за внимание!

ООО «ИНФОКОМ ЛТД» Украина, 69001, Запорожье,

Бул. T. Шевченко, 56

тел.: +38 (061) 213-78-55

+38 (061) 213-79-55

+38 (061) 213-86-55

+38 (061) 213-86-83

факс: +38 (061) 213-48-66

www.ia.ua e-mail: [email protected]


Business

мониторинг и диспетчеризация сол станции Инфоком