Centralny monitoring i sterowanie grupą elektrowni słonecznych

fot. Grupa 9REN

Zastosowanie rozwiązania zbudowanego w oparciu o Platformę Systemową Archestra pozwoliło nam na skuteczny monitoring każdego z obsługiwanych przez nas źródła energii. Mamy teraz pełną kontrolę nad instalacją oraz polepszyliśmy stosunek osiąganej wydajności do liczby obsługiwanych obiektów. Decyzja o zastosowaniu rozwiązań Invensys Wonderware okazała się trafnym wyborem, który gwarantuje Grupie 9REN ciągły wzrost i rozwój w branży energetyki odnawialnej.

Cele:

• Podniesienie wydajności instalacji generujących energię ze źródeł odnawialnych przy jednoczesnym zapewnieniu większej kontroli nad grupą elektrowni słonecznych.
• Redukcja kosztów związanych z obsługą i utrzymaniem sieci ogniw fotowoltaicznych.

Wyzwania:

• Zaprojektowanie i wdrożenie systemu, który pozwoli na efektywne sterowanie instalacjami: ogniw fotowoltaicznych oraz kolektorów słonecznych.
• Rozproszenie elektrowni słonecznych na terenie całej Hiszpanii oraz innych krajów europejskich generowało problemy związane z dobraniem odpowiednich protokołów komunikacyjnych oraz pracą w różnych strefach czasowych.

Efekty:

• Dzięki zastosowaniu Platformy Systemowej Wonderware zagwarantowany został dostęp do informacji z rozproszonych źródeł energii. Centrum sterowania rozproszoną grupą elektrowni słonecznych powstało w Madrycie.
• Nowa infrastruktura pozwala na obsługę zarówno istniejących elektrowni słonecznych jak również innych instalacji odnawialnych źródeł energii.

Początkowo Grupa 9REN zarządzała swoimi instalacjami wykorzystując dwie różne architektury sterowania, oddzielne dla ogniwa fotowoltaicznych oraz kolektorów słonecznych. Rozwiązanie to nie zapewniało spójnego systemu monitoringu systemów. Oczywiste było więc, że takie rozwiązanie nie wpływa na podniesienie bezpieczeństwa nowych inwestycji przedsiębiorstwa oraz jest „wąskim gardłem" w procesie przyłączania nowych farm słonecznych.

Z początkiem roku 2008, w oparciu o rozwiązania firmy Invensys Wonderware, wdrożony został nowy system, który pozwolił na spełnienie specyficznych wymagań przedsiębiorstwa, takich jak:

• Możliwość przyłączenia do systemu kolejnych instalacji energetyki odnawialnej,
• Centralne zarządzanie instalacjami rozproszonymi w całej Europie.

Centralne sterowanie siecią rozproszonych elektrowni słonecznych

Projekt rozpoczęto od realizacji aplikacji pilotażowej umożliwiającej monitoring i sterowanie zespołem kolektorów słonecznych w Tarragonie oraz farmą ogniw fotowoltaicznych w Los Hinojosos w Hiszpanii.

Celem wdrożenia pilotażowego było:

• stworzenie zunifikowanej architektury pozwalającej na sterowanie i monitoring 2 odrębnych instalacji z poziomu wspólnego centrum sterowania,
• przetestowanie działania i przeprowadzenie ewentualnych korekt,
• przygotowanie do powielenia aplikacji na wszystkich instalacjach obsługiwanych przez Grupę 9REN.
• Zastosowanie rozwiązań Wonderware pozwoliło na stworzenie modułowego systemu, który zapewnia maksymalny poziom bezpieczeństwa danych.

Opracowany został system składający się z 3 warstw:

• warstwy komunikacji,
• warstwy zarządzania obiektami,
• warstwy analizy i wizualizacji danych.

Niezawodność warstwy komunikacyjnej, która w przypadku rozproszonych systemów generacji energii jest dużym problemem, została zapewniona przez wykorzystanie protokołu DNP 3.0, który gwarantuje niezawodność w czasie transmisji danych.

Kontrolę nad wszystkimi instalacjami sprawuje Platforma Systemowa Archestra, w której skład wchodzą:

• Dwa redundantne serwery aplikacji (Wonderware Application Server) – po jednym w Hiszpanii i Włoszech
• Serwer danych historycznych (Wonderware Historian Server)
• Serwer raportowy (Wonderware Information Server) odpowiedzialny za dostęp do danych z rozproszonych lokalizacji.
• Serwer odpowiedzialny za obsługę wizualizacji pracy instalacji z wykorzystaniem Wonderware InTouch HMI.

Niezawodność komunikacji między serwerami obiektów została zapewniona przez wykorzystanie protokołu komunikacyjnego OPC, który pozwolił na połączenie wielu rożnych urządzeń po standardowym protokole.

Stworzona architektura pozwoliła na sprawne zarządzanie wszystkimi instalacjami z poziomu centrum sterowania w Madrycie.

Aktualnie system stworzony w oparciu o rozwiązania Invensys Wonderware czuwa nad pracą wszystkich instalacji fotowoltaicznych Grupy 9REN w Hiszpanii i Włoszech, które wspólnie dostarczają 425 MWh energii elektrycznej dziennie oraz 30 zespołów kolektorów słonecznych w samej Hiszpanii.

Realizacja wdrożenia pozwoliła na osiągniecie założonych celów związanych z podniesieniem wydajności obsługiwanych instalacji oraz zmniejszeniem kosztów związanych z obsługą i utrzymaniem obiektów.

Użytkownik systemu: Grupa 9REN

Integrator systemu: Grupa 9REN

Elementy systemu: Wonderware InTouch, Platforma Systemowa ArchestrA

Źródło: Materiały Invensys Wonderware