越来越多的可利用空地被选择用来建设输出功率为几个兆瓦的小型太阳能光伏发电站。为了方便这类小型发电站的运营,BeBa Energie公司自行研发了一套监控系统,为此,他们选用了多种WAGO产品,如使用ETHERNET控制器和适配器采集测量值和数据并将它们传输给中央控制面板进行数据的评估和实现可视化。
位于Hemmingstedt市的BeBa Energie GmbH&Co. KG公司致力于实现可再生能源可用性的工作。他们为客户规划和建造各种规模的太阳能光伏发电站、太阳热能发电站和风力发电站(在空地建设发电站的整体项目或某个单独的项目)。2010年底BeBa公司承接了一项在Nordermeldorf市建设太阳能光伏发电站的项目(PV-项目)。在这个项目中,他们基于BeBa公司太阳能光伏项目工程师Steffen Beling的学士论文所论述的原理对站点的监测采取了新的方案。
这位即将毕业的理学学士一直想要为他负责的项目配备一套合适的自动化系统从而方便太阳能光伏发电厂的运营。其间,他结识了WAGO的销售人员Stephan Rothermel,Stephan向他推荐了WAGO-I/O-SYSTEM以及WAGO的其他产品。WAGO-I/O-SYSTEM得到了BeBa的认可,因为这款系统不局限于某个现场总线并且可以根据项目需要增加I/O模块。“该系统强大的模块化结构为诸多项目提供了必要的灵活性”,Steffen Beling这样确认道。BeBa首先将WAGO产品用于他们的合乎实际标准的实验场地,在那里,他们将12种不同制造商提供的模块进行比较和评估。太阳能光伏模组的安装应该满足这样的条件,即它在任何倾斜的角度下都可以进行测试。光伏发电厂的每块帆板都配备了光线入射传感器用来感应温度、状态、和测量值,以太网控制器可以通过模拟量和数字量输入模块采集这些数据并将它们记录到集成的Web-Server中。带有目标可视化功能的PERSPECTO® CP控制面板可以评估和显示测量值。通过这一简单的流程,BeBa测试了光伏模组在长时间内的电气性能表现,并将所测得的数据与制造商提供的数据进行比较。
可单个组合的I/O系统
丰富的现场总线适配器和控制器产品
带有目标可视化功能(TV)的PERSPECTO®CP:使用CoDeSys软件进行编程和实现监控功能
BeBa公司太阳能光伏项目工程师Steffen Beling将实验领域的监测方案投诸于实践,并将这一监测方案应用到了Norder-meldorf市的一个太阳能光伏发电厂的建设项目中。以过硬的专业技术为依托,仅仅用了6周的时间就在一块空地上建成了一座功率为2.4MW的光伏发电站。这个发电厂一共设立了492排,每排19个光伏模组。Steffen Beling使用WAGO-I/O-SYSTEM的现场总线适配器和控制器对这9348个光伏模组进行监测。发电站对数据的采集是通过两个途径同时进行的,即从两个功率分别为1.1MW和1.3MW的中央逆变器中采集数据和从每一排的光伏模组中采集数据。每两排光伏模组配备一个电流互感器(0-20A)。发电机之间的连接配备了21个配电箱(GAK),每个配电箱配备了一个ETHERNET适配器,它可以通过与其依次相连的I/O模块获取信号并处理电流互感器(0-1000V-系统电压)的测量值和GAK内部的电流值。所有配电箱(GAK)中的ETHERNET适配器和逆变器箱中的控制面板通过LAN接口相互连接。ETHERNET适配器通过MODBUS TCP协议向控制面板传输配电箱(GAK)的数据,控制面板对这些来自于配电箱(GAK)和逆变器的数据进行评估。“带有目标可视化(TV)功能的PERSPECTO® CP控制面板赋予了该项目强大的控制功能,并可实现数据的可视化。系统的维护人员可以无需使用手提电脑便在现场简单快速地获取相关数据和测量值。”该项目的策划人员这样形容道。系统可以记录和观察发生的故障并将其进行评估和分类,然后给系统维护小组发送E-Mail进行故障通报。通过这一方式,他们不仅可以及时从监测系统那里收到故障通报还可以从互联网上通过FTP(FileTransfer Protocol)协议收到每天最新的数据。工作人员可以在现场通过带有可视化功能的控制面板对故障进行分析。位于逆变器箱中的ETHERNET控制器会在这时读取所有逆变器的数据从而达到在故障发生时运行冗余数据的功能。控制面板同样可以根据IEC 61131-3通过CoDeSys软件来进行编程。“所有的设备统统都可以通过CoDeSys软件进行编程,这就使功能类似的诸多项目的编程问题变得轻松了。”
WAGO-I/O-SYSTEM的以太网适配器通过相连的I/O模块获取数据和测量值
“带有目标可视化(TV)功能的控制面板PERSPECTO® CP赋予了系统强劲高效的控制功能,只需轻轻一按,功能即刻实现”Steffen Beling如是说
撰文:Renate Klebe-Klingemann, WAGO
图:WAGO