Známy výrobca panelov BOE Technology Group vstúpil do fovotoltického priemyslu pred niekoľkými rokmi. Odvtedy sa jeho energetické obchodné oddelenie špecializuje na poskytovanie celého systému solárnych aplikácií na kľúč. V poslednom období dokončil BOE 20 kľúčových fotovoltických stavebných projektov v regióne Pekingu. Tieto fotovoltické stanice sú rozmiestnené v rôznych oblastiach, mnoho kilometrov od centrály. Spoločnosť pravidelne posielala personál priamo na miesto, aby odpisovali namerané údaje. Čím viac fotovoltických elektrární uvedú do prevádzky, tým viac pracovnej sily a prostriedkov bude potrebných. Údržba a riadenie je pod stálym tlakom, hlavne pre naliehavú potrebu monitorovať elektrárne v reálnom čase a pre jednotnú platformu na správu prevádzky. V centrále sa bez týchto informácií nedal vyhodnocovať prevádzkový stav každej fotovoltickej elektrárne.
Systémové požiadavky
Nové riešenie muselo poskytnúť komplexné inteligentné vzdialené riadenie a monitorovanie v reálnom čase nepretržite 24/7. Medzi požiadavky patril zber údajov z prístrojov v prevádzke, správne nakonfigurovanie sieťových systémov podľa miestnych podmienok a prenosovej vzdialenosti, využívanie dátových brán na úplný záznam a ochranu údajov a používateľsky prívetivá platforma s množstvom funkcií. Softvér musí takisto umožňovať používateľom navrhnúť svoje vlastné HMI riešenia. A vzhľadom na chladné severské počasie a rozdielne prostredie elektrární musí systém pracovať aj v náročných klimatických podmienkach.
Architektúra server/prehliadač
Spoločnosť Advantech navrhla pre fotovoltické elektrárne hardvér priemyselnej triedy spolu s webovým prehliadačom. SPMS (Solar Power Management System) je viacvrstvová architektúra určená na zber údajov, správu prenosových sietí a systémov. Používatelia môžu používať výstupné informácie na správu svojich fotovoltických systémov a vedecké analýzy. Pre systémových integrátorov, ktorých trápia zariadenia rôznych značiek použité v jednom projekte, poteší podpora širokej škály komunikačných protokolov. Bez ohľadu na používané značky vo fotovoltickej stanici sa prostredníctvom tejto funkcie dajú jednoducho integrovať meniče, meteorologické stanice, videokamery a bezpečnostné a iné zariadenia.
Systém tiež ponúka špeciálny mechanizmus na dočasné ukladanie nameraných a zhromaždených údajov zo zariadení. Čiže v prípade odpojenia od siete by nemalo dôjsť k výpadku informácií a strate údajov. Systém môže zachovať všetky namerané údaje a poskytovať historické reporty a analýzy. Pre manažérov fotovoltických elektrární predstavujú tieto funkcionality veľkú pomoc – zjednodušujú totiž prácu so štátnymi dotáciami, kde sú potrebné kompletné správy a záznamy.
Vďaka architektúre server/prehliadač nemusia používatelia inštalovať žiaden špeciálny softvér a k SPMS dokážu pristupovať z akéhokoľvek zariadenia s internetovým pripojením. Počet klientov sa takto rozširuje bez problémov s obstaraním dodatočných softvérových balíkov alebo s údržbou. Používatelia môžu cez jednoduché a zrozumiteľné rozhranie pridávať, upravovať alebo mazať informácie a takto zjednodušujú správu jednotlivých fotovoltických elektrární. Správcovia môžu integrovať aj GIS (geografický informačný systém), kamerový a bezpečnostný systém a takto vzdialene monitorovať prevádzky z rovnakej platformy.
Systém je schopný vo všetkých elektrárňach zobrazovať informácie o celkovej inštalovanej kapacite, ako aj údaje z konkrétnych meničov a iných zariadení. K všetkým údajom možno vytvárať v reálnom čase grafy a takto vyhodnocovať celkový výkon a stav elektrárne. Z uložených historických údajov možno vytvárať správy v denných, mesačných, štvorročných či ročných intervaloch. Systém okrem toho poskytuje konfiguračný softvér WebAccess, cez ktorý si môžu používatelia vytvárať vlastné špeciálne funkcie alebo aplikácie.
Odolný hardvér
Z hardvérového pohľadu sa v projekte využilo niekoľko zariadení od spoločnosti Advantech – priemyselný počítač, modul analógových vstupov s protokolom Modbus, odolný priemyselný mediakonvertor a osemportový neriadený internetový prepínač. Priemyselný počítač WA-UNO2178-C50HE ponúka v kompletnom rozmere vynikajúci výpočtový výkon s certifikátom Energy Star za nízku spotrebu energie. Počítač je bez ventilátora, dokáže pracovať pri rozšírenom teplotnom rozsahu, má krytie IP40 a zároveň ponúka V/V rozhranie na pripojenie celého radu periférnych zariadení.
Osemkanálový analógový vstupný modul ADAM-4117 s vysokou teplotou odolnosťou je zodpovedný za zhromažďovanie environmentálnych a poveternostných informácií a za ich posielanie prostredníctvom protokolu Modbus.
Fotovoltické systémy sú z hľadiska konfigurácie siete kategorizované ako vonkajšie, vzdialené aplikácie a bolo potrebné integrovať mnoho rôznych úrovní. Preto sa využili dva nákladovo efektívne produkty od spoločnosti Advantech na stavbu stabilného komunikačného prostredia. Nasadením optických prevodníkov EKI-2541ES na zber dát zo zariadení možno zvýšiť komunikačnú vzdialenosť nad 100 metrov limitovaných ethernetovým prepojením. Neriadený ethernetový prepínač EK-2528 slúži na prenos údajov medzi stanicami a riadiacim centrom.
Záver
Po implementácii inteligentného monitorovania od Advantechu sa nemusia majitelia, napr. BOE Group, starať o kompatibilitu medzi svojimi produktmi a periférnymi zariadeniami počas výstavby a môžu získať stabilný a spoľahlivý systém. Táto diaľkovo riadená platforma s kontrolovateľnými funkciami ušetrí nielen personálne zdroje, ale zvýši prevádzkyschopnosť a zlepší údržbu vďaka monitorovaniu v reálnom čase s jednotnou správou.
