Rozwiązania dla farm fotowoltaicznych oraz wiatrowych oparte na produktach i usługach firmy Siemens

W ciągu ostatnich lat widoczne jest wciąż rosnące zainteresowanie inwestycjami w obszarze wytwarzania energii ze źródeł odnawialnych. Sprzyja temu zwiększająca się świadomość ekologiczna, rosnące ceny energii ze źródeł konwencjonalnych oraz postęp w zakresie technologii wytwarzania energii, wykorzystujących między innymi wiatr oraz promieniowanie słoneczne. Doskonałym poparciem tej tezy są prowadzone coraz to nowe projekty farm fotowoltaicznych oraz wiatrowych. Siemens, jako firma monitorująca trendy na rynku oraz rozwijająca nowe technologie, wciąż rozbudowuje swoje portfolio, by być przygotowaną na rosnący popyt na rozwiązania dla tego obszaru. Szeroka gama produktów oraz usług zapewnia możliwość całościowej realizacji takiego zadania, od projektu poprzez dostawę, aż po budowę z konfiguracją i uruchomieniem urządzeń, oprogramowania oraz aplikacji. Są to rozwiązania oparte na wielu latach doświadczenia w wykonywaniu podobnych realizacji. Wykorzystanie wysokiej klasy rozwiązań i usług firmy Siemens pozwala na proste i bezproblemowe wykonanie planowanej inwestycji. 

Interesują Cię informacje prasowe Siemens Polska?

Zapisz się na Newsletter

Zabezpieczenia SIPROTEC 5

W portfolio rodziny urządzeń zabezpieczeniowych SIPROTEC 5 znaleźć można wiele rozwiniętych funkcjonalnie produktów z dużym wachlarzem funkcji. Duży nacisk położony jest na idealne dopasowanie oferowanego urządzenia do potrzeb projektu. Zapewnione jest to poprzez modułowość, skalowalność wejść/wejść dwustanowych i analogowych oraz system punktów funkcyjnych, dzięki czemu Klient otrzymuje rozwiązanie zoptymalizowane funkcjonalnie i cenowo. Wiele lat doświadczenia oraz ciągłe rozwijanie platformy w nieprzerwalny sposób dopasowują się, a nawet wyprzedzają przyszłe wymagania Klientów i projektów.

W przypadku rozwiązań przeznaczonych do farm fotowoltaicznych i wiatrowych, najczęściej proponowane są urządzenia SIPROTEC 5 oraz najnowsze urządzenie w gamie produktów zabezpieczeniowych, czyli SIPROTEC 5 Compact a także uniwersalne rozwiązania rodziny SIPROTEC 5 7SX8x. Wspierają one popularne protokoły komunikacyjne oraz posiadają funkcje monitoringu, sterowania oraz zbierania i archiwizacji danych. Mogą zostać zainstalowane w GPO, rozdzielnicach na terenie farm fotowoltaicznych i wiatrowych oraz stacjach WN, zapewniając niezawodną i sprawdzoną ochronę dla wspomnianych rozwiązań. Uniwersalność sprzętowa i funkcjonalna rodziny SIPROTEC 5 pozwala na prostą adaptację tych przekaźników do wymagań danego obiektu zabezpieczanego (zarówno na etapie projektowym jak i w przyszłości) a także na proste budowanie bazy części zamiennych, zarówno dla pojedynczych farm jak i zespołu obiektów wytwórczych Inwestora, co pozwalana na znaczną optymalizację kosztów.

W przypadku rozwiązań przeznaczonych do farm fotowoltaicznych i wiatrowych najczęściej proponowane są urządzenia SIPROTEC 5 oraz najnowsze urządzenie w gamie produktów zabezpieczeniowych, czyli SIPROTEC 5 Compact, a także uniwersalne rozwiązania rodziny SIPROTEC 5 7SX8x. Wspierają one popularne protokoły komunikacyjne oraz posiadają funkcje monitoringu, sterowania oraz zbierania i archiwizacji danych. Mogą zostać zainstalowane w GPO, rozdzielnicach na terenie farm fotowoltaicznych i wiatrowych oraz stacjach WN, zapewniając niezawodną i sprawdzoną ochronę dla wspomnianych rozwiązań. Uniwersalność sprzętowa i funkcjonalna rodziny SIPROTEC 5 pozwala na prostą adaptację tych przekaźników do wymagań danego obiektu zabezpieczanego (zarówno na etapie projektowym, jak i w przyszłości), a także na proste budowanie bazy części zamiennych, zarówno dla pojedynczych farm, jak i zespołu obiektów wytwórczych Inwestora, co pozwala na znaczną optymalizację kosztów.

Kwestia jakości energii

W przypadku wytwarzania energii ze źródeł odnawialnych, ze względu na ich charakterystykę działania używane są elementy energoelektroniczne, prostowniki, falowniki itp. Z jednej strony są bardzo wrażliwe na pogorszenie jakości energii i wahania napięcia zasilania, a z drugiej zwykle same są źródłem odkształceń prądów i napięć negatywnie oddziałując na jakość energii elektrycznej. Przykładowo, tzw. superharmoniczne niekorzystnie wpływają na wrażliwe urządzenia elektroniczne, takie jak inteligentne mierniki, zabezpieczenia, infrastruktura IT i urządzenia komunikacyjne, sterowniki RTU i PLC. Mogą także wywołać przegrzewanie się kondensatorów i transformatorów. Błędne funkcjonowanie urządzeń zabezpieczeniowych lub ich uszkodzenie mogą doprowadzić do zbędnych wyłączeń. Z tego powodu na farmach fotowoltaicznych i wiatrowych powinny być zainstalowane urządzenia monitorujące jakość energii, dzięki którym będą mogły szybciej rozpoznać i usunąć ewentualne zakłócenia i zagwarantować bezpieczeństwo przeprowadzanych procesów. Nowoczesne urządzenia są w stanie sprawdzić, gdzie wystąpiło zakłócenie oraz podpowiedzieć, jaka była przyczyna wystąpienia problemu.

Portfolio SICAM PQ obejmuje dwa analizatory SICAM Q100 i SICAM Q200. Są to wielofunkcyjne analizatory jakości energii, które rejestrują, analizują, a także wizualizują i przesyłają dane pomiarowe wielkości elektrycznych takich jak amplitudy prądu i napięcia, częstotliwość, moc, harmoniczne oraz wskaźniki migotania światła. Charakteryzuje je klasa A, co oznacza, że spełniają w pełnym zakresie wymagania normy IEC 61000-4-30, dotyczącej pomiarów jakości energii. Klasa dokładności w zakresie pomiarów prądu i napięcia wynosi 0,1%, a w zakresie mocy czynnej 0,2S. Oprócz tego mogą rejestrować i analizować interharmoniczne i stany przejściowe (tzw. transients). Co więcej, SICAM Q200 umożliwia pomiary superharmonicznych o częstotliwości z zakresu 2-150 kHz. Rejestruje on stany przejściowe, charakteryzujące się szybką zmiennością. Inną ciekawą funkcją jest wykrywanie miejsca wystąpienia zakłócenia. Rozwinięte zostały również funkcje związane z cyberbezpieczeństwem. Oprócz ochrony hasłem urządzenia zostały wyposażone w kontrolę dostępu opartą na rolach z centralnym zarządzaniem użytkownikami oraz posiadają zabezpieczenie pod postacią procesora kryptograficznego, pozwalające na zainstalowanie tylko oryginalnego oprogramowania układowego firmy Siemens. W zakresie komunikacji urządzenie wspiera standardowe protokoły komunikacyjne.

Programem o dużych możliwościach w zakresie analizy danych, m.in. dotyczących jakości energii jest SICAM PQS, który zbiera informacje z zabezpieczeń, urządzeń pomiarowych, rejestratorów zakłóceń (zarówno produkcji Siemensa jak i innych firm) itp., a następnie archiwizuje je i pozwala na ich dokładną i zautomatyzowana analizę. Użytkownik może uzyskać bardzo dokładne informacje o zjawiskach występujących w systemie zebrane w syntetycznej formie. Dzięki współpracy z oprogramowaniem SICAM PQ Analyzer możliwa jest wizualizacja danych, wyników analiz i dokładnych, konfigurowalnych przez użytkownika raportów i ekranów informacyjnych (tzw. dashboard-ów). Różnorodność dostępnych rozwiązań pozwala na wybór optymalnej konfiguracji, spełniającej wymagania Klienta.

Systemy sterowania, oprogramowanie i aplikacje

SICAM Microgrid Controller to aplikacja oparta na sterownikach SICAM A8000, która jest zapisywana w ich pamięci. Dzięki temu może być ona integrowana w nowych lub już istniejących systemach sterowania i nadzoru oraz ze środowiskiem HMI SICAM SCC. Aplikacja ma także duże możliwości łączności z urządzeniami procesowymi i innymi sterownikami, dzięki wsparciu dla większości stosowanych w energetyce protokołów komunikacyjnych. Modułowa budowa sterownika SICAM A8000 oraz jego oprogramowania zapewnia również skalowalność, co pozwala na stworzenie optymalnego systemu, a także jego prostą rozbudowę w przyszłości, jeśli wystąpi taka potrzeba. SICAM Microgrid Controller posiada szeroki wachlarz funkcjonalności. Aplikacja daje możliwość integracji wewnętrznych jednostek wytwórczych znajdujących się w mikrosieci, a także zarządzania punktem przyłączenia do sieci dystrybucyjnej OSD. W sposób ciągły monitoruje stan systemu, bilansując zapotrzebowanie i wytwarzanie, jak również określając optymalny miks energetyczny. W celu utrzymywania niezawodności i bezpieczeństwa systemu zarządza algorytmami działań dla zachowania ciągłości zasilania. Oprócz tego SICAM Microgrid Controller posiada bardzo rozbudowany tryb symulacji oraz alarmowanie SMS.

Aplikacja SICAM PPC uzupełnia rodzinę SICAM o dodatkowe funkcjonalności przeznaczone do zarządzania farmami fotowoltaicznymi. Tak jak w przypadku SICAM MGC, rozwiązanie jest oparte na sterownikach SICAM A8000, co zapewnia standardową, edytowalną konfigurację systemu, a także prostą integrację szerszej funkcjonalności SSiN, monitoringu pomiarów, alarmów itp. w pojedynczym systemie. Dzięki temu utworzenie systemu zarządzania farmą FPV jest proste i szybkie, przy jednoczesnej optymalizacji kosztów projektowania, budowy, konfiguracji i uruchomienia systemu typu all-in-one. Struktura utworzonego systemu może mieć scentralizowaną lub rozproszoną strukturę. System ma również duże możliwości integracji urządzeń procesowych i falowników różnych producentów. Aplikacja może bez przeszkód zostać wprowadzona do istniejącej farmy fotowoltaicznej, stwarzając dodatkowe możliwości i zapewniając stałą kontrolę nad źródłami energii poprzez regulację mocy czynnej i biernej oraz integrację baterii kondensatorów i systemów magazynowania energii. Z uwagi na zmienną dyspozycję farm fotowoltaicznych i wiatrowych, związaną z uzależnieniem od dostępności promieniowania słonecznego oraz wiatru, bardzo istotna jest odpowiednia współpraca z magazynami energii tak, aby odpowiednio dysponować nadwyżkami energii. Aplikacja SICAM PPC posiada wiele predefiniowanych funkcji, algorytmów sterowania i regulacji oraz scenariuszy działania, zapewniających optymalną pracę farmy oraz zgodność z wymaganiami operatora sieci. Oprócz wymienionych funkcji aplikacja posiada także bardzo rozbudowany tryb symulacji, umożliwia wizualizację na zasadzie mapy obciążeń dla szybkiej oceny stanu farmy oraz implementację danych pogodowych. Może również być rozbudowana o pełną funkcjonalność typową dla systemów sterowania i nadzoru sieci w ramach farmy PV.

Kompleksowe rozwiązanie

Jak pokazują wskazane powyżej przykłady, bogate portfolio produktów Siemensa może spełnić wysokie wymagania Klientów realizujących inwestycje w postaci farm fotowoltaicznych i wiatrowych. Wysokiej klasy urządzenia zabezpieczające SIPROTEC, analizatory jakości energii oraz systemy sterowania i aplikacje stworzone z myślą o mikrosieciach oraz farmach fotowoltaicznych stanowią nowoczesny zestaw, który będzie mógł zostać idealnie dopasowany do potrzeb Klienta, spełniając wysokie wymagania techniczne. Dużym plusem współpracy jest możliwość powierzenia wykonania zadania w szerokim zakresie usług – od wykonania projektu, poprzez dostawę nowoczesnych i dopasowanych do projektu urządzeń, systemów i aplikacji, budowę, aż po uruchomienie całego rozwiązania. Wieloletnie doświadczenie w realizacji podobnych inwestycji, poparte wieloma wdrożeniami w Polsce i na świecie sprawia, że Siemens jawi się jako godny zaufania partner biznesowy. 

Więcej informacji:

inż. Joanna Kamińska, Siemens

+48 728 316 495
joanna.kaminska.ext@siemens.com