西班牙每年的太陽(yáng)輻射量達(dá)到2100千瓦時(shí)/平方米。為避免這些能源的浪費(fèi)，歐洲南部國(guó)家建設(shè)越來(lái)越多的兆瓦級(jí)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。除了使用高質(zhì)量的組件，要使這些系統(tǒng)保持長(zhǎng)期高效的運(yùn)行，關(guān)鍵在于維護(hù)。這意味著需要對(duì)運(yùn)營(yíng)管理和監(jiān)控進(jìn)行最優(yōu)化的組織和可持續(xù)的設(shè)計(jì)。  

    蘇埃拉II太陽(yáng)能電場(chǎng)，靠近西班牙東北部的薩拉格薩，于2012年10月上線并實(shí)現(xiàn)了11.5兆瓦的電力輸出，該電場(chǎng)也因其高度協(xié)調(diào)的運(yùn)營(yíng)管理理念而著稱。發(fā)電場(chǎng)，占地超過(guò)30公頃，為該地區(qū)1萬(wàn)多居民提供太陽(yáng)能電力，每年減少二氧化碳排放量超過(guò)4萬(wàn)噸。該發(fā)電廠由Grupo Jorge公司經(jīng)營(yíng)，Grupo Jorge公司在肉品加工業(yè)擁有75年的經(jīng)驗(yàn)并致力于可用資源的可持續(xù)利用。該項(xiàng)目是由Elecnor公司計(jì)劃和實(shí)施，Elecnor公司是西班牙基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目、可再生資源和新技術(shù)的工程、開(kāi)發(fā)和建設(shè)行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)。

    蘇埃拉II太陽(yáng)能園區(qū)擁有來(lái)自Elecnor的子公司–Atersa生產(chǎn)的54000多個(gè)晶體模塊。這些模塊能夠在水平單軸的模式下跟蹤太陽(yáng)的移動(dòng)軌跡。另外還有光伏組件組成的2304個(gè)陣列。在擬定初步計(jì)劃并列明各項(xiàng)任務(wù)后，當(dāng)?shù)氐囊患夜?mdash;dcontrol 公司經(jīng)委托編程并生成數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）的圖形界面。

    16路匯流箱

    太陽(yáng)能園區(qū)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分為9個(gè)分區(qū)，每個(gè)分區(qū)包括256個(gè)陣列，這些陣列通過(guò)16個(gè)匯流箱接到兩個(gè)中央逆變器。運(yùn)營(yíng)公司需要對(duì)全部2304個(gè)陣列進(jìn)行不間斷監(jiān)控，以此保證整個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電廠的持續(xù)高效的運(yùn)營(yíng)和有效維護(hù)。基于這些需求，菲尼克斯電氣開(kāi)發(fā)了16路匯流箱，并在匯流箱中安裝Solarcheck產(chǎn)品系列的陣列監(jiān)控模塊。

    該產(chǎn)品系列為模塊化直流監(jiān)控系統(tǒng)，由直流測(cè)量模塊和匹配的通信單元組成。這些直流測(cè)量模塊配備8個(gè)無(wú)觸點(diǎn)直流測(cè)量通道和1個(gè)電壓測(cè)量輸入通道。同時(shí)每個(gè)匯流箱配備兩個(gè)測(cè)量模塊，對(duì)來(lái)自16個(gè)陣列的電流進(jìn)行有效監(jiān)控。每個(gè)匯流箱測(cè)量一次電壓。太陽(yáng)能電場(chǎng)的9個(gè)分區(qū)中每個(gè)分區(qū)有一個(gè)控制箱，每個(gè)控制箱的中心安裝一個(gè)匹配的Solarcheck通信模塊，每個(gè)分區(qū)需要安裝四個(gè)通信模塊。

    數(shù)據(jù)直接傳入SCADA和電場(chǎng)控制系統(tǒng)

    每個(gè)控制箱還安裝一個(gè)Inline系列緊湊型控制系統(tǒng)。由于電源是通過(guò)通信電纜輸入電場(chǎng)中的Solarcheck測(cè)量模塊，因此用于直流測(cè)量的電源在控制箱中按分區(qū)分組。每個(gè)控制箱僅需一根雙絞線即可在匯流箱測(cè)量模塊和通信模塊之間傳輸數(shù)據(jù)和電源。

    Solarcheck監(jiān)控系統(tǒng)提供關(guān)于陣列電流、每個(gè)匯流箱的電壓和測(cè)量模塊中的設(shè)備溫度等信息。然后通過(guò)RS485 Modbus RTU將數(shù)據(jù)從通信模塊傳到Inline控制器。接著，相應(yīng)的可編程邏輯控制器（PLC）通過(guò)Profinet協(xié)議將來(lái)自九個(gè)分區(qū)的數(shù)據(jù)直接發(fā)送至SCADA系統(tǒng)以及上級(jí)園區(qū)控制系統(tǒng)。

    異常偏差報(bào)警

    運(yùn)營(yíng)公司通過(guò)菲尼克斯電氣的基于網(wǎng)絡(luò)的AXweb+管理系統(tǒng)觀察并監(jiān)控太陽(yáng)能電場(chǎng)的約12000個(gè)數(shù)值和信號(hào)。AXweb+顯示發(fā)電廠的電力輸出和氣象數(shù)據(jù)，運(yùn)營(yíng)公司可以隨時(shí)通過(guò)本地網(wǎng)站或互聯(lián)網(wǎng)調(diào)用這些數(shù)據(jù)。在該網(wǎng)站的信息概覽中可以觀察到太陽(yáng)能園區(qū)單個(gè)分區(qū)正在生產(chǎn)的電力。一個(gè)報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出異常偏差警報(bào)并以文字信息的方式報(bào)告給維護(hù)人員，同時(shí)，錯(cuò)誤報(bào)告記錄發(fā)生的故障。任何時(shí)候只要點(diǎn)一下鼠標(biāo)即可看到agent中更多關(guān)于故障原因的信息，以便解決問(wèn)題。

    由于測(cè)量數(shù)據(jù)都記錄在一個(gè)預(yù)設(shè)的注冊(cè)表中，他們可以被準(zhǔn)確的分配到電場(chǎng)中相應(yīng)的陣列。該表識(shí)別每個(gè)電力測(cè)量通道和通信模塊的每個(gè)測(cè)量值。確定發(fā)電廠拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之后，Elecnor員工可以輕松地檢驗(yàn)?zāi)硞€(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)所屬的太陽(yáng)能園區(qū)中的陣列。

    人員和材料的高效利用

    直流陣列監(jiān)控是蘇埃拉II太陽(yáng)能電場(chǎng)控制和監(jiān)控系統(tǒng)的主干。由于測(cè)量數(shù)據(jù)的精確分配，維護(hù)人員可以在發(fā)生故障時(shí)快速有效地實(shí)施必要的措施。而且，通過(guò)以高性價(jià)比的方式部署維護(hù)人員和相關(guān)材料，可以長(zhǎng)期將運(yùn)營(yíng)成本控制在較低的水平。運(yùn)營(yíng)公司對(duì)Solarcheck陣列監(jiān)控系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)和高效贊譽(yù)有加。另外，由于不需要為匯流箱提供電源，整個(gè)陣列監(jiān)控系統(tǒng)的電源得到了高效利用。而每個(gè)匯流箱中的測(cè)量模塊是通過(guò)通信電纜輸入電源的。

    蘇埃拉II太陽(yáng)能電場(chǎng)的控制是基于陣列監(jiān)控和測(cè)量值的可視化，以此保證Grupo Jorge長(zhǎng)期穩(wěn)定的能源產(chǎn)量。因?yàn)榉颇峥怂闺姎饽軌蛱峁└哔|(zhì)量的解決方案和為所有組件和系統(tǒng)提供全面的支持，Grupo Jorge選擇了菲尼克斯電氣。例如，自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的員工在調(diào)試階段能夠持續(xù)提供支持。由于所有參與建設(shè)的公司的問(wèn)題都能夠得到及時(shí)解決，因此，太陽(yáng)園區(qū)成功地按期連接到了電力網(wǎng)。