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Misura e telecontrollo di impianti fotovoltaici

Monitoraggio dei quadri di stringa in modo indipendente dalla gestione di potenza; proposta SENECA per il fotovoltaico: dispositivi di trasformazione di misure elettriche e di processo (correnti, tensioni, informazioni ambientali), sistemi di acquisizione dati (su cavi in rame, bus, seriali, fibra ottica, Ethernet, radio) e telecontrollo.
Il caso applicativo di un impianto con potenza nominale 1 MW gestito da 30 quadri di stringa con tecnologie GPRS e web server.

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Atti di convegni o presentazioni contenenti case history
Workshop al convegno SAVE 2010 Verona

Pubblicato
da Alessia De Giosa
SAVESegui aziendaSegui




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Estratto del testo
Verona Fiere
13 Ottobre 2010
Ore 14.45 Sala Salieri Armando Martin
Luca 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 SAVE - Verona Fiere 13 ottobre 2010
MISURA E TELECONTROLLO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI. 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 SAVE - Verona Fiere 13 ottobre 2010
MISURA E TELECONTROLLO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI. 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 SAVE - Verona Fiere 13 ottobre 2010
MISURA E TELECONTROLLO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI. PROPOSTA SENECA PER IL FOTOVOLTAICO SAVE - Verona Fiere 13 ottobre 2010
MISURA E TELECONTROLLO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI. 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 SAVE - Verona Fiere 13 ottobre 2010
MISURA E TELECONTROLLO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI. 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 PLC 4-20 mA + - T201DC
(40 A) 4-20 mA + - SEZIONATORE BOX 1000/10/1 Modulo 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 SAVE - Verona Fiere 13 ottobre 2010
MISURA E TELECONTROLLO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI. 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 SAVE - Verona Fiere 13 ottobre 2010
MISURA E TELECONTROLLO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI. 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 (' 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 SAVE - Verona Fiere 13 ottobre 2010
MISURA E TELECONTROLLO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI. MODULI I/O PER QUADRI DI STRINGA MODULI DI ACQUISIZIONE SEGNALI ANALOGICI MODULI DIGITALI PER GESTIONE ALLARMI MODULI DI COMANDO E CONTROLLO MISTI MODULI DI CONTROLLO TEMPERATURA RTD
P100, Ni100,
Pt500, Pt1000 TC
J,K,R,S,B,E,T,N SAVE - Verona Fiere 13 ottobre 2010
MISURA E TELECONTROLLO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI. 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. SAVE - Verona Fiere 13 ottobre 2010
MISURA E TELECONTROLLO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI. FLUSSO DEI SEGNALI Ohm RTD mA V TC Cella di carico A / V ac SMTP FTP PPP HTTP MODBUS TCP IEC 870 Protocolli di alto livello PNP NPN Reed Proximity Rilutt. Var. TTL Namur 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 Campo RS232 / RS485 mA, V Moduli IO
ANALOGICI
CANopen
mA, V mA, V Moduli IO
DIGITALI
CANopen
mA, V 5. INTERFACCE DI COMUNICAZIONE SAVE - Verona Fiere 13 ottobre 2010
MISURA E TELECONTROLLO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI. 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 SAVE - Verona Fiere 13 ottobre 2010
MISURA E TELECONTROLLO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI. 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. SAVE - Verona Fiere 13 ottobre 2010
MISURA E TELECONTROLLO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI. ESEMPIO CASSETTA DI STRINGA Esempio 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 SAVE - Verona Fiere 13 ottobre 2010
MISURA E TELECONTROLLO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI. CONTROLLO / HMI PER CABINE DI TRASFORMAZIONE E CENTRO DI CONTROLLO UNITA'' DI CONTROLLO MULTIFUNZIONE DISPLAY LED / OLED SOFTWARE DI ACQUISIZIONE DATI E CONTABILIZZAZIONE PANNELLI OPERATORE TOUCHSCREEN LCD STN 3,8' 4,3' 5,7' TFT IP65 DATA RECORDER Z-CALCULUS SAVE - Verona Fiere 13 ottobre 2010
MISURA E TELECONTROLLO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI. CONTROLLO / HMI PER CABINE, INVERTER E STAZIONI DI TRASFORMAZIONE MODULO
WEB SERVER, PLC,
RTU, DATALOGGER
Codice Z-TWS3
DISPLAY OLED CON
INTERFACCIA MODBUS
Codice S401
TERMINALE HMI
TOUCHSCREEN TFT 5,7'
BRIDGE MODBUS RTU /
MODBUS TCP-IP
Codice Z-BRIDGE
8. TELECONTROLLO SAVE - Verona Fiere 13 ottobre 2010
MISURA E TELECONTROLLO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI. 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
SAVE - Verona Fiere 13 ottobre 2010
MISURA E TELECONTROLLO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI. ESEMPIO TELECONTROLLO ALIMENTATO DA IMPIANTO FOTOVOLTAICO Attraverso 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 può
avvenire 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 SAVE - Verona Fiere 13 ottobre 2010
MISURA E TELECONTROLLO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI. SISTEMA DI SUPERVISIONE E CONTROLLO IMPIANTO FOTOVOLTAICO DATI IMPIANTO FOTOVOLTAICO DATI ENERGETICI
Potenza nominale dell''impianto:
390 kW
Capacità produttiva annua: 450.000 kWh circa
Risparmio Co2 annuo: 235.000 Kg circa
Efficienza impianto FV :78%
Radiazione solare: 1329 kWh/mq (UNI 10349) DATI COMPONENTI
Pannelli
: 1.700 in policristal ino da 230 W l''uno
Inverter: 3 unità, corrente nominale 620 V, potenza nominale 130 kW
Numero 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, control o inverter, stati e comandi
digitali, contabilizzazioni
Gestione allarmi: Verifica sbilanciamento delle stringhe (confronto fra le stringhe
e fra i quadri di stringa) Cliente: primaria società di ingegneria elettrica SAVE - Verona Fiere 13 ottobre 2010
MISURA E TELECONTROLLO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI. SISTEMA DI SUPERVISIONE E CONTROLLO IMPIANTO FOTOVOLTAICO GESTIONE MANUTENZIONE ANALISI DATI SICUREZZA Una corretta strategia di progettazione di un impianto fotovoltaico, dal punto di
vista del trattamento dei dati, prevede 4 fasi integrate. ' Acquisizione e
visualizzazione ¾ Stati ¾ Condizioni
Ambientali ¾ 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''IMPIANTO
' Interfaccia con sistemi
di videosorveglianza e
antifurto ' Gestione ed invio di
allarmi in caso di
manomissione
esterne. REQUISITI DI PROGETTAZIONE SAVE - Verona Fiere 13 ottobre 2010
MISURA E TELECONTROLLO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI. 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
SAVE - Verona Fiere 13 ottobre 2010
MISURA E TELECONTROLLO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI. SISTEMA DI SUPERVISIONE E CONTROLLO IMPIANTO FOTOVOLTAICO FORNITURA 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) SOFTWARE DI 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 SAVE - Verona Fiere 13 ottobre 2010
MISURA E TELECONTROLLO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI. ARCHITETTURA SISTEMA DI CONTROLLO ADSL N°1 Z-8AI
N°Z-4AI
N°1 Z-D-IN QUADRO CONTROLLO STRINGA 1 QUADRO DI
DISTRIBUZIONE
LAN N°1 Z-8AI
N°Z-4AI
N°1 Z-D-IN QUADRO CONTROLLO STRINGA 2 Web Editor Gestione
allarmi Ethernet mA Temp. inverter mA Temp. N°1 Z-8AI
N°Z-4AI
N°1 Z-D-IN QUADRO CONTROLLO STRINGA N ' mA Temp. SAVE - Verona Fiere 13 ottobre 2010
MISURA E TELECONTROLLO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI. 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: ¾ 2 correnti di stringa 0-40 A
¾ 2 Temperature (Ambiente e Pannello) ' N.1 modulo di controllo misto 6 ingressi digitali / 2 uscite digitali (Z-
D-I-O) ¾ Intrusione quadro blocco
¾ Segnalazione anomalia SAVE - Verona Fiere 13 ottobre 2010
MISURA E TELECONTROLLO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI. QUADRO DI AUTOMAZIONE L''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) SAVE - Verona Fiere 13 ottobre 2010
MISURA E TELECONTROLLO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI. 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 SAVE - Verona Fiere 13 ottobre 2010
MISURA E TELECONTROLLO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI. 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 SAVE - Verona Fiere 13 ottobre 2010
MISURA E TELECONTROLLO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI. COMUNICARE IN SICUREZZA GPRS Network Central Server Manager SCADA Rete Locale TUNNELING GPRS Network PLC Modbus TCP Ftp Http Internet SAVE - Verona Fiere 13 ottobre 2010
MISURA E TELECONTROLLO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI. CONCLUSIONE REQUISITI SOLUZIONE SENECA GESTIONE ' 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) SAVE - Verona Fiere 13 ottobre 2010
MISURA E TELECONTROLLO DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI. Per approfondire questi temi Vi aspettiamo allo
stand 80/81. Grazie dell''attenzione.


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