Fotowoltaika to jeden z najszybciej rozwijających się sektorów OZE w Polsce i na świecie. Łączna moc zainstalowana w źródłach PV na koniec 2018 roku wynosiła ok. 500 MW, a już w maju 2019 przekroczyła 700 MW. Biorąc pod uwagę aktualne i realne inwestycje związane z aukcjami OZE, w 2019 Polska może znaleźć się na 4 miejscu w UE pod względem rocznych przyrostów nowych mocy fotowoltaicznych. Szacuje się, że w całym 2019 przybędzie nawet 1 GW nowych instalacji fotowoltaicznych, a moc skumulowanej instalacji fotowoltaicznych w Polsce na koniec roku wyniesie 1,5 GW. WAGO, wychodząc naprzeciw tym trendom, przygotowało rozwiązanie do zdalnej komunikacji i integracji urządzeń elektroenergetycznych w obrębie stacji przyłączeniowej OZE.
Sterownik PFC200 to jednostka przeznaczona do zapewnienia komunikacji pomiędzy obiektami generacji rozproszonej (np. farm fotowoltaicznych) a systemem nadzoru OSD i/lub systemu nadzoru inwestora w radiowych sieciach komunikacyjnych.
Urządzenie pełni rolę koncentratora danych – zbiera i gromadzi informacje z podrzędnych komponentów (np. zabezpieczenia SN, analizatory sieci, zasilacze bezprzerwowe UPS itd.), a następnie udostępnia je urządzeniom nadrzędnym, np. serwerom centrum dyspozytorskiego.
Sterownik posiada rozbudowane możliwości komunikacyjne – wbudowane porty Ethernet oraz złącza szeregowe RS-232/-485, jak również zintegrowany modem GPRS 3G. Wbudowany serwer WWW pozwala na konfigurację oraz udostępnia użytkownikowi informacje o statusie PFC200.
Podstawowa funkcjonalność urządzenia:
- komunikacja z systemami SCADA poprzez łączność GPRS 3G oraz protokół DNP 3.0
- odczyt danych z zabezpieczeń SN, np. e2Tango 400 poprzez protokół Modbus RTU
- odczyt danych z układu zasilania UPS
- odczyt parametrów sieci niskiego napięcia poprzez wykorzystanie modułu pomiaru mocy WAGO 750-495 lub odczyt zewnętrznych analizatorów sieci poprzez RS-485
- opcjonalnie odczyt danych z urządzeń typu datalogger
- realizacja sygnałów wejść/wyjść (np. otwarcie drzwi)
Rys. 1. Funkcjonalność sterownika komunikacyjnego PFC200 dla farm fotowoltaicznych
Sterownik do zdalnego nadzoru nad farmami fotowoltaicznymi składa się z:
- jednostki centralnej z wbudowanym modemem GPRS 3G 750-8217/025-001
- dodatkowych modułów komunikacji RS-232/-485 750-652/025-000
- modułu końcowego 750-600/025-000
- modułu 8 DI 24 V DC 750-430/025-000
- modułu 8 DO 24 V DC 750-530/025-000
- opcjonalnie: modułu pomiaru mocy 750-495*
*na etapie projektu należy określić sposób pomiaru prądu: przekładniki prądowe 5 A/1 A bądź cewki Rogowskiego
Analiza parametrów sieci niskiego napięcia
Moduł pomiaru mocy 3-fazowej (750‐495) umożliwia pomiar parametrów elektrycznych trójfazowej sieci zasilającej. Napięcie sieci mierzone jest na zaciskach L1, L2, L3 i N. Prąd poszczególnych faz dostarczany jest poprzez przekładniki prądowe na zaciskach IL1, IL2, IL3 i IN. Na podstawie pomiarów 3-fazowy moduł udostępnia w obrazie procesu wszystkie wartości pomiarowe takie, jak moc bierna/pozorna/czynna, zużycie energii, współczynnik mocy, kąt przesunięcia fazowego, częstotliwość oraz przekroczenie/spadek poniżej wartości napięcia i prądu względem wartości znamionowych, bez zaangażowania dużej mocy obliczeniowej systemu sterowania. Poza licznymi wielkościami pomiarowymi udostępnia również analizę wyższych harmonicznych do 41.
Rys. 2. PFC200 TeleControl z wbudowanym modemem GPRS 3G
Cyberbezpieczeństwo
Sterownik PFC200 odpowiada wymaganiom bezpieczeństwa informatycznego stawianym najnowocześniejszym systemom IT, wspierającym metody zabezpieczenia połączeń i szyfrowania danych. Sterowniki WAGO PFC200 jest odpowiedzią na rosnące wymagania wobec komponentów dla automatyki. Na bazie Linux® można zaimplementować technologie TLS 1.2. Za pośrednictwem połączeń IPsec lub OpenVPN możliwe jest przesyłanie zaszyfrowanych danych bezpośrednio ze sterownika.
Podstawowe dane techniczne
| Zasilanie | Pobór mocy | ≤ 15 W |
| Napięcie pracy | 24 V DC | |
| Łączność | Wbudowane modemy | GSM/3G |
| Interfejsy komunikacyjne | 2 x RJ45 Ethernet 3 x interfejs RS232/485 |
|
| Protokoły komunikacyjne | DNP3.0 IEC 60870-5-101/-103/-104 MODBUS RTU/TCP |
|
| Warunki pracy
|
Masa | ≤ 1 kg |
| Wersje obudowy | na szynę TS-35 | |
| Stopień ochrony | IP20 | |
| Temperatura pracy | -20 … 60 °C | |
| Temperatura przechowywania | -40 … 85 °C | |
| Wilgotność względna | do 95% | |
| EMC: odporność na zakłócenia | zgodnie z EN 61000-6-2 |
Adrian Dałek, WAGO.PL