MISURA E TELECONTROLLO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI

Verona Fiere 13 Ottobre 2010Ore 14.45 Sala Salieri

Armando MartinLuca Signorin

SAVE - Verona Fiere 13 ottobre 2010 MISURA E TELECONTROLLO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI.

CONTENUTI

1 PROFILO D’AZIENDA

2 PANORAMICA

4 MODULI I/O PER QUADRI DI STRINGA

3 TRASDUTTORI DI MISURA

7 CONTROLLO / HMI

5 INTERFACCE DI COMUNICAZIONE

8 TELECONTROLLO

9 UN CASO APPLICATIVO

6 QUADRI DI STRINGA

1. PROFILO D’AZIENDA


SENECA, DATI ESSENZIALI

•Società attiva sul mercato della strumentazione elettronica per l’industria da oltre 20 anni.

•Catalogo innovativo con oltre 200 prodotti ad alta tecnologia, totalmente progettati e prodotti in Italia nei propri stabilimenti.

•Oltre 100.000 dispositivi venduti all’anno (con esportazioni pari al 20%).

•Missione: costruire strumentazione per il condizionamento, l’acquisizione e il trasporto dei segnali industriali.

•Filosofia: rendere facile ed economica l’applicazione dell’utente grazie a tecnologie standard, aperte e prodotti di grande precisione e affidabilità.

2. PANORAMICA


PROPOSTA SENECA PER IL FOTOVOLTAICO

• Soluzioni aperte e custom per partner specializzati

• Gestione dei segnali indipendenti dalla potenza

• Moduli per conversione grandezze elettriche

• Moduli per conversione misure ambientali (temperature, forza del vento, intensità luminosa)

• Trasduttori di misura

• Moduli I/O per quadri di stringa

• Interfacce di comunicazione

• Componenti per quadri di stringa

• Controllo / HMI

• Telecontrollo via e-mail, SMS, web, Scada


PROPOSTA SENECA PER IL FOTOVOLTAICO


Unica sorgente di alimentazione al quadro di stringa

12-24 Vdc – 24 Vac – 220 Vac

Trasduzione corrente di stringa fino a 40 Adc senza interruzione dei cavi con precisione dello 0,1% e connessione a 2 fili

MISURE

• Correnti e tensioni fino a 1000 Vdc • Temperature (pannello e ambiente)• Parametri meteo• Forza del vento• Contatti, interruttori, protezione

Modulo di acquisizione dati con connessione diretta al bus

MONITORAGGIO FLESSIBILE E INTELLIGENTE DEI QUADRI DI STRINGA

3. TRASDUTTORI DI MISURA


TRASDUTTORI DI MISURA

LETTURA CORRENTE DI STRINGA SENZA CONTATTI LETTURA PARAMETRI RETE ELETTRICA

LETTURA TENSIONE DI STRINGA (VALORI ELEVATI)LETTURA CORRENTE DI STRINGA (DA SHUNT)

Stringa fotovoltaica

Stringa fotovoltaica

Shunt 60 / 200 mV

K109LV

PLC4-20 mA

+-

T201DC (40 A)

4-20 mA

+ -

SEZIONATORE

BOX 1000/10/1Modulo di acquisizione

Modulo partitore di tensione 1000/10 Vdc con protezioni e scaricatore di tensione

Convertitore isolato shunt - mA/V, scale pretarate mono e bipolari da ±25 a ±2000 mV

Analizzatori di rete monofase e trfase TRMS Modbus, classe 0,2

Ingresso fino a 100 mA o 5 Arms

Trasformatori amperometrici di corrente continua fino a 40 Adc con uscita diretta 4-20 mA, alimentati da loop di misura


TRASDUTTORI DI MISURA

LETTURA TEMPERATURA ARIA E DA PANNELLO LETTURA PARAMETRI AMBIENTALI CON SONDA (DA MORSETTO)

LETTURA PARAMETRI AMBIENTALI (INTERNO SONDA) LETTURA FORZA DEL VENTO

Sonde di temperature Pt100, classe A 3 fili, versione aria-ambiente e a contatto

Convertitore universale (mA, V, Ohm, RTD, TC) isolato loop powered

Modulo per cella di carico, uscita mA/V, tramissione seriale RS485 su bus


L’UNICO TRASFORMATORE DI CORRENTE CON PRINCIPIO DI MISURA MAGNETICO SUL MERCATO

• TECNOLOGIA DI MISURA DELLA CORRENTE BREVETTATA [N° PD2009A000005]

• Elevata precisione (classe effettiva dello 0,1%)

• Lunga durata grazie al principio di misura magnetico (non sono presenti le derive termiche dovute all’effetto Hall)

• Corrente selezionabile da 5 a 40 Adc (100Adc)

• Uso diretto senza shunt esterni, anche per correnti pulsate

• Dimensioni compatte: 38 x 40 x 20 mm (Ø 12,5 mm)

• Alimentazione su loop 4..20 mA

Trasformatore di corrente continua per loop in corrente 4..20 mA

Scale di misura della corrente di ingresso mono/bipolari selezionabili via DIP switch

4. MODULI I/O PER QUADRI DI

STRINGA


MODULI I/O PER QUADRI DI STRINGA

MODULI DI ACQUISIZIONE SEGNALI ANALOGICI MODULI DIGITALI PER GESTIONE ALLARMI

MODULI DI COMANDO E CONTROLLO MISTIMODULI DI CONTROLLO TEMPERATURA

RTDP100, Ni100, Pt500, Pt1000

TCJ,K,R,S,B,E,T,N


MODULI I/O PER QUADRI DI STRINGA

• Gestione modulare del sistema di acquisizione, dal singolo segnale alle migliaia di I/O.

• Massima varietà di moduli I/O: ingressi digitali, contatori veloci, uscite digitali relè e mosfet, canali analogici (mA, V, Ohm, mV), strain gauge, termoresistenze, termocoppie

• Massima concentrazione dati. Ad esempio con 1 solo modulo si possono acquisire fino a 24 segnali digitali e 8 analogici.

• Supporto bus componibile da guida DIN in formato 1, 2, 4, 8 slot.

• Moduli Hot-Swap sostituibili “a caldo”, senza interruzione dell’alimentazione e della comunicazione.

• Ampia gamma di interfacce e interconnessioni di rete per espandere la configurazione.


FLUSSO DEI SEGNALI

Ohm RTDmA V

TC Cella di carico A / V ac

SMTP FTPPPP HTTP MODBUS TCP IEC 870 Protocolli di alto livello

PNP NPNReed Proximity

Rilutt. Var. TTLNamur Fotoelettrico Imp. 24 V

Ethernet

SEGNALI ANALOGICI DA SENSORI / TRASDUTTORI SEGNALI DIGITALI DA SENSORI / TRASDUTTORI

Moduli IO ANALOGICI ModBUS

Moduli IO DIGITALI ModBUS / CANOPEN

Unità di controllo / Gateway / Web Server

Bus di CampoRS232 / RS485

mA, V

Moduli IO ANALOGICICANopen

mA, V mA, VModuli IO DIGITALICANopen

mA, V

5. INTERFACCE DI COMUNICAZIONE


Serie Z-PC mette a disposizione un’ampia serie di moduli di comunicazione per ogni esigenza: trasmissione radio per cable replacement, interfacce di comunicazione seriali (USB, RS232, RS485), ottiche, fieldbus (ModBUS, CANopen, Profibus), Ethernet (TCP/IP).

INTERFACCE DI COMUNICAZIONE PER QUADRI DI STRINGA E QUADRI PARALLELO

6. QUADRI DI STRINGA


QUADRI DI STRINGA E LIBRERIE CAD

SENECA mette liberamente a disposizione blocchi e librerie grafiche dei prodotti utilizzati.

In questo modo i partner di possono offrire consulenza per la realizzazione della cassetta e dei cablaggi.

I blocchi SENECA per CAD elettrici sono compatibili con AutoCAD 2000 e versioni successive.


ESEMPIO CASSETTA DI STRINGAEsempio quadro di stringa – 4 stringhe

Sezionatore Scaricatore

Trasduttori / Misuratori delle

correnti di stringa

Portafusibili

MODULO I/O

Misuratore tensione parallelo di stringa

Convertitori per sonda temp. e misuratore

tensione

Morsettiera ingressi

per gentile concessione da parte di ITALWEBER – CAP Automation © Copyright by ITALWEBER – CAP Automation

7. CONTROLLO / HMI


CONTROLLO / HMI PER CABINE DI TRASFORMAZIONE E CENTRO DI CONTROLLOUNITA’ DI CONTROLLO MULTIFUNZIONE DISPLAY LED / OLED

SOFTWARE DI ACQUISIZIONE DATI E CONTABILIZZAZIONEPANNELLI OPERATORE TOUCHSCREENLCD

STN

3,8”

4,3”

5,7”

TFT

IP65

DATA RECORDER

Z-CALCULUS


CONTROLLO / HMI PER CABINE, INVERTER E STAZIONI DI TRASFORMAZIONE

MODULO WEB SERVER, PLC, RTU, DATALOGGERCodice Z-TWS3

DISPLAY OLED CON INTERFACCIA MODBUSCodice S401

TERMINALE HMI TOUCHSCREEN TFT 5,7”

BRIDGE MODBUS RTU / MODBUS TCP-IPCodice Z-BRIDGE

8. TELECONTROLLO


APPARATI DI TELECONTROLLO

La proposta SENECA RTU include apparati di telecontrollo integrati con CPU multifunzione e porte di comunicazione seriali / Ethernet, modem GSM (GPRS, PSTN) a bordo, morsettiera con I/O protetti e isolati. Versioni general purpose e speciali a batteria e per protezioni catodiche.

UNITA’ INTEGRATA DI TELECONTROLLO APPARATO DI TELEGESTIONE PER PROTEZIONE CATODICA

APPARATO DI TELEGESTIONE PER PICCOLI IMPIANTI MODULO DI CONTROLLO REMOTO GSM/GPRS CON INTERFACCIA MODBUS


ESEMPIO TELECONTROLLO ALIMENTATO DA IMPIANTO FOTOVOLTAICOAttraverso Z-GPRS è possibile

acquisire, registrare e inviare dati e allarmi sia relativi a impianti idrici.

Si tratta di un modulo dedicato a piccole applicazioni dov’è richiesto una semplice tele lettura dei dati e/o la programmazione a distanza di dispositivi collegati alla linea RS485/RS232 (es. PLC, analizzatori di rete ecc.).

Dotato di porte Seriali RS232/485 Modbus RTU e 2 canali I/O. L’invio delle informazioni puòavvenire con SMS e/o E-MAIL, FTP, connessioni punto-punto. E’ possibile ricevere o inviare comandi con semplici SMS.

E’ possibile così monitorare l’effettivo buon funzionamento dell’impianto integrato e gestire le conseguenti politiche di intervento in caso di guasti e anomalie.

9. UN CASO APPLICATIVO


SISTEMA DI SUPERVISIONE E CONTROLLO IMPIANTO FOTOVOLTAICODATI IMPIANTO FOTOVOLTAICO

DATI ENERGETICIPotenza nominale dell’impianto: 390 kWCapacità produttiva annua: 450.000 kWh circaRisparmio Co2 annuo: 235.000 Kg circaEfficienza impianto FV :78%Radiazione solare: 1329 kWh/mq (UNI 10349)

DATI COMPONENTIPannelli: 1.700 in policristallino da 230 W l’uno Inverter: 3 unità, corrente nominale 620 V, potenza nominale 130 kWNumero di quadri stringa: 11 Numero stringhe: 104

SEGNALI E ALLARMI Grandezze monitorate: 150 circa: 104 correnti di stringa (4-20 mA tramite T201DC), temperature ambiente e pannello, controllo inverter, stati e comandi digitali, contabilizzazioniGestione allarmi: Verifica sbilanciamento delle stringhe (confronto fra le stringhe e fra i quadri di stringa)

Cliente: primaria società di ingegneria elettrica


SISTEMA DI SUPERVISIONE E CONTROLLO IMPIANTO FOTOVOLTAICO

Una corretta strategia di progettazione di un impianto fotovoltaico, dal punto di vista del trattamento dei dati, prevede 4 fasi integrate.

Acquisizione e visualizzazione Stati Condizioni

Ambientali Contabilizzazioni

Gestione di automazioni Segnalazioni di

anomalie

Possibilità di delegare la manutenzione ad apparati di automazione.

Decidere se fare intervenire un tecnico oppure intervenire autonomamente in caso di anomalie.

Valutazione del rendimento dell’impianto.

Andamento del conto energia.

Confronti fra le produzioni di energia.

Analisi delle scelte (materiali, disposizione dei pannelli, apparati).

Analisi delle variazioni climatiche.

SICUREZZA INFORMATICA Protezione del dato trasferito

SICUREZZA DELL’IMPIANTOInterfaccia con sistemi di videosorveglianza e antifurtoGestione ed invio di allarmi in caso di manomissione esterne.

REQUISITI DI PROGETTAZIONE


SISTEMA DI SUPERVISIONE E CONTROLLO IMPIANTO FOTOVOLTAICO

• Monitoraggio continuo dei dati di produzione

• Analisi dei consumi energetici

• Gestione integrata delle situazioni di allarme

• Visualizzazione dei dati instantanei e storici

• Personalizzazione delle pagine di supervisione

• Facilità d’uso e di manutenzione

• Massima apertura

• Assemblaggio flessibile

• Utilizzo di prodotti industriali, affidabili e certificati

Obiettivi del sistema di supervisione e controllo di stringa


SISTEMA DI SUPERVISIONE E CONTROLLO IMPIANTO FOTOVOLTAICOFORNITURA

N°11 QUADRI DI STRINGA (ELETTRONICA DI CONTROLLO)

Elettronica di gestione stringa comprensiva, per ciascun quadro, di n. 10 trasformatori di corrente T201DC (fino a 40 A), n. 2 moduli analogici (Z-8AI e Z-4AI) per acquisizione delle correnti di stringa, delle temperature e della velocità del vento, n. 1 modulo di controllo I/O (Z-D-IO) per segnalazione anomalie e intrusione quadro.

Elettronica di controllo sistema con controllore (Z-TWS) e modulo GSM/GPRS (Z-GPRS). Garantiscono accesso a internet, invio e-mail, invio dati via ftp server, ricezione / invio SMS.

N°1 QUADRO DI DISTRIBUZIONE(ELETTRONICA DI CONTROLLO)

SOFTWAREDI GESTIONE

SUPERVISIONE WEB

WEB EDITOR

• Visualizzazione delle correnti di stringa

• Visualizzazione delle informazioni dell’impianto

• Segnalazione allarmi ed anomalie

• Intervento tramite comandi manuali

• Trend rendimento dell’impianto

• Acquisizione e analsi dati, rendimenti, conteggi

• Gestione allarmi• Protezione dati


ARCHITETTURA SISTEMA DI CONTROLLO

ADSL

N°1 Z-8AIN°Z-4AIN°1 Z-D-IN

QUADRO CONTROLLO STRINGA 1

QUADRO DI DISTRIBUZIONE

LAN


QUADRO CONTROLLO STRINGA 2

Web EditorGestione allarmi

Ethernet

mA

Temp.

inverter

mA

Temp.


QUADRO CONTROLLO STRINGA N…

mA

Temp.


COMPONENTI DEL QUADRO DI STRINGA

COMPONENTE DESCRIZIONE

N. 10 trasformatori di corrente continua (T201DC)

N.1 modulo di acquisizione 8 ingressi analogici (Z-8AI) per correnti di stringa 0-40 A

N.1 modulo 4 ingressi analogici (Z-4AI) per acquisizione di: 2 correnti di stringa 0-40 A 2 Temperature (Ambiente e Pannello)

N.1 modulo di controllo misto 6 ingressi digitali / 2 uscite digitali (Z-D-I-O) Intrusione quadro blocco Segnalazione anomalia


QUADRO DI AUTOMAZIONEL’UNITA’ DI CONTROLLO Z-TWS

Caratteristiche CPU Web Server (HTTP, FTP, SMTP) PLC (IEC 61131-5) PPP (Connessione GSM e GPRS) Open VPN SMS

Fieldbus 2 porte RS485 (I/O bus) 2 porte RS232/RS485 ModBUS RTU IEC 801-101/104 1 porta CANbus 2.0, 1 porta Tp-Wire (espansione CAN / Profibus)


ZNET3 - WEB EDITOR

SENECA mette a disposizione un software gratuito per la presentazione immediata dei dati e delle informazioni

Software incluso in Z-NET3 distribuito gratuitamente Permette di realizzare pagine WEB per il controllo e la gestione degli impianti Nelle pagine WEB possono essere inseriti controlli testuali e controlli grafici Permette di creare pagine avanzate per visualizzare TREND STORICI memorizzati all’interno

della CPU

Visualizzazione delle correnti di stringa Visualizzazione delle informazioni dell’impianto Segnalazione allarmi ed anomalie Possibilità di intervenire inviando comandi

manuali

32.0

6.0

28.2

28.2

12.4

8.3

28.2

31.1

Trend rendimento dell’impianto Accesso HTTP diretto allo Z-TWS3 Storico memorizzato localmente nella CPU Z-

TWS3 Invio SPONTANEO dei dati (FTP o MAIL)

SUPERVISIONE E CONTROLLO ANALISI DATI


COMUNICARE IN SICUREZZA

OPEN VPN – TUNNEL

Creare un TUNNEL significa trasmettere i dati attraverso una rete senza che altri utenti possano leggerne le informazioni.

La soluzione proposta da SENECA si basa su openVPN, uno standard che permette di creare TUNNEL attraverso la rete INTERNET.

Esempio di connessione remota VPN - Tunnell


COMUNICARE IN SICUREZZA

GPRS Network

Central ServerManager

SCADA

Rete Locale

TUNNELING

GPRSNetwork

PLCModbus TCP

FtpHttp

Internet


CONCLUSIONE

REQUISITI SOLUZIONE SENECAGESTIONE WEB EDITOR

CONTROLLO REMOTO (PPP e TUNNEL) PLC (IEC 61131-5)

MANUTENZIONE INVIO E RICEZIONE SMS CONTROLLO DELLE STRINGHE

ANALISI DATI PAGINE WEB DEDICATE (Trend) INVIO SPONTANEO DEI DATI (FTP o MAIL)

SICUREZZA SEGNALAZIONE ALLARMI (SMS, MAIL e AUTOMAZIONI) TUNNEL (PROTEZIONE DEI DATI, INTERFACCIABILITÁ CON

ALTRI SISTEMI DI SORVEGLIANZA e ALLARME)


Per approfondire questi temi Vi aspettiamo allo stand 80/81.

Grazie dell’attenzione.

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