Tag: zarządzanie energią

Fachowy Elektryk 02’2017 – “Inteligentniejsze instalacje fotowoltaiczne”

Fachowy Elektryk 02’2017 – “Inteligentniejsze instalacje fotowoltaiczne”

Coraz częściej inwestorzy, którzy decydują się na instalację fotowoltaiczną zastanawiają się nad optymalnym wykorzystaniem produkowanej energii. Dotyczy to zarówno małych, przydomowych mikroinstalacji, gdzie impulsem może być system tzw. opustów w niedawno wprowadzonej ustawie o OZE, ale również instalacji w rozwiązaniach przemysłowych, dla których nadal nie zaproponowano żadnego systemu wsparcia.

Kilka liczników Fronius Smart Meter w jednej instalacji

Kilka liczników Fronius Smart Meter w jednej instalacji

Właśnie została dodana długo oczekiwana funkcjonalność podłączenia kilku liczników Fronius Smart Meter do jednego Datamanagera. Daje to bardzo ciekawe możliwości analizy profilu produkcji i zużycia energii z wyszczególnieniem najważniejszych z nich (np. pompy ciepła, bojlera., itp.). Przykładowo, jeśli włączymy dodatkowy licznik do toru zasilania bojlera:

Na portalu Solar.Web uzyskamy precyzyjną informację o zużywanej energii:

Krok 1 – podłączenie liczników

Ważne jest, aby liczniki inteligentne Fronius Smart Meter zostały wpięte do instalacji elektrycznej we właściwy sposób:

  • / licznik pierwotny (na styku budynku i OSD) włączamy w taki sposób, aby energia pobierana przez budynek była liczona ze znakiem “plus”.
  • / liczniki wtórne również włączmy w taki sposób, aby zużywana energia była liczona ze znakiem “plus”. Jeśli monitorujemy dodatkowy generator – jego energia będzie liczona ze znakiem “minus”.

Innymi słowy: zawsze wyjście licznika w kierunku tego, co mierzymy. Zgodnie ze schematem elektrycznym poniżej:

Krok 2 – adresowanie liczników

Do poprawnej pracy należy skonfigurować odpowiednio liczniki (nadać im różne adresy Modbus). Jest już polska instrukcja wyjaśniająca, jak to zrobić. Dla zarejestrowanych użytkowników forum do pobrania tutaj:

W skróconej wersji instrukcja postępowania jest następująca:

Krok 3 – połączenia magistrali Modbus (RS-485)

Proszę pamiętać, że połączenia magistrali RS-485 wykonujemy skrętką, najlepiej ekranowaną (np. Li2YCY), a na początku i na końcu linii umieszczamy rezystor terminujący 120Ω. Aby aktywować rezystor terminujący w Datamanagerze, DIP-switch koło anteny WiFi należy ustawić na ON (tak jest ustawiony fabrycznie).

Kolejność podłączania liczników na magistrali RS-485 (Modbus RTU) nie ma  znaczenia. Wszystkie połączenia elektryczne wykonujemy zgodnie z zaleceniami opisanymi w artykule: “Poprawne połączenie przewodów w magistrali RS-485“.

Krok 4 – dodawanie liczników do Datamanagera

W interfejsie webowym Datamanagera definiujemy, czy dany licznik odpowiada za odbiornik energii (grzałka c.w.u., pompa ciepła), czy za dodatkowy generator (falownik innego producenta, wiatrak). Konfiguracja jest niezwykle prosta, wybieramy licznik “pierwotny” (to ten na styku budynku i operatora OSD”, musi mieć numer 1), a następnie dodajemy liczniki wtórne:

W instalacji musi być jeden licznik główny – zainstalowany na styku budynku i OSD. Zawsze z adresem 1.
Dodatkowych liczników może być trzy:

Jak widać ze schematu powyżej nowa funkcjonalność daje również możliwość monitorowania innych urządzeń wytwórczych, np. falownika od wiatraka lub falownika PV innego producenta.

Rolę licznika w układzie może również pełnić sterownik Fronius Ohmpilot. Jeśli chcemy połączyć go z Datamanager’em przy pomocy łącza Modbus RTU (RS-485), włączamy go równolegle z innymi licznikami, stosując zasady poprawnego łączenia urządzeń na magistrali Modbus opisane w artykule: “Poprawne połączenie przewodów w magistrali RS-485“.

W jednej instalacji można mieszać różne typy liczników:

  • Fronius Smart Meter 63A-3,
  • Fronius Smart Meter 50kA-3,
  • Fronius Smart Meter 63A-1 (np. do jednofazowych pomp ciepła),
  • a także licznik S0 podłączony do wejścia falownika (nie jest to opcja zalecana).
Ulotka Fronius i Fibaro

Ulotka Fronius i Fibaro

Nareszcie proste rozwiązanie automatyki domowej! FIBARO Home Center 2 kontroluje wszystko w Twoim domu,
od rolet do ogrzewania. Połączenie Home Center 2 z systemem fotowoltaicznym z falownikami Fronius zapewnia
wygodny sposób zarządzania energią w celu zwiększenia poziomu zużycia na potrzeby własne. Rezultatem jest większa
autonomia w dostarczaniu energii – po prostu podłącz falownik Fronius do Home Center 2 a cały świat aplikacji
otworzy się przed Tobą.

Ulotka Fibaro i Fronius

Ulotka Fibaro i Fronius

Połącz instalację fotowoltaiczną z systemem inteligentnego domu FIBARO i zyskaj jeszcze więcej możliwości!
Zmieniając profil zużycia poprzez inteligentne włączanie niektórych urządzeń w godzinach największej produkcji energii ze słońca, możesz podnieść stopień wykorzystania produkowanej energii na potrzeby własne nawet do 50%.

Fibaro i Fronius – instrukcja integracji

Fibaro i Fronius – instrukcja integracji

Niniejszy dokument ma na celu wyjaśnienie korzyści wynikających ze współpracy urządzeń firm Fibar Group (Home Center 2) oraz falowników firmy Fronius (Symo, Primo, Galvo, itp.)

Jak prosto można sterować mocą czynną i bierną falownika

Jak prosto można sterować mocą czynną i bierną falownika

W ostatnich dniach pojawiły się informacje, że Prezes URE nie podpisze aktualizacji kart IRiESD w ich obecnym kształcie. Musimy jednak pamiętać, że Ustawa z dnia 10 kwietnia 1997 r. Prawo energetyczne, Art. 7. ust 8d10 mówi wyraźnie:

Nie ma jeszcze doświadczeń z rynku polskiego, jak miałoby wyglądać takie ograniczenie mocy. Jeśli jednak polscy OSD skorzystaliby z rozwiązań znanych na rynku niemieckim, to sterowanie takie jest bardzo proste w swojej idei: z “czarnej skrzynki” (nazywanej ripple controller) wyprowadzone są styki, które mogą być “zamknięte” lub “otwarte”. Operator Systemu Dystrybucyjnego definiuje jakie jest znaczenie tych stanów, np.:

Analiza tych stanów jest niezwykle prosta do zrealizowania przez kartę Datamanagera i jej cyfrowe wejścia/wyjścia. Wystarczy wykonać połączenia jak na rysunku poniżej a w Edytorze EVU zdefiniować odpowiednie reguły. I tak:

Rys. 1. Wszystkie styki otwarte = 100% mocy.

Rys. 2. Styk 1 zamknięty = 75% mocy.

 

Rys. 3. Styk 2 zamknięty = 50% mocy i cos φ = 0.95 indukcyjny.

Na ostatnim diagramie pokazano również w jaki sposób można przekazać informację zwrotną o zastosowaniu danej reguły.
Szczegółowy opis konfiguracji zamieszczamy poniżej.

Ustawienia — Edytor EVU

Informacje ogólne

W pozycji menu „Edytor EVU” konfiguruje się ustawienia istotne dla dostawców energii elektrycznej.
Można tu ustawić ograniczenie mocy czynnej w % i/lub ograniczenie współczynnika mocy.
WAŻNE! Ustawienia w pozycji menu „Edytor EVU” mogą konfigurować wyłącznie osoby upoważnione, np. instalatorzy lub serwisanci instalacji fotowoltaicznej!
W pozycji menu „Edytor EVU” konieczne jest podanie hasła serwisowego.

Edytor EVU — sterowania we./wy.

Edytor EVU — ustawienie fabryczne 100%, 60%, 30% i 0% mocy czynnej.
Ustawienia można zmienić w dowolnym czasie.

Opis:
 (1) Uaktywnianie reguł
 (2) Wzorzec wejściowy (przypisanie poszczególnych we./wy.)
           kliknięcie jednokrotne = biały
           kliknięcie dwukrotne = niebieski
           kliknięcie trzykrotne = szary
Wirtualne przyporządkowanie we./wy. wyświetlane jest zgodnie z informacjami zawartymi w rozdziale „Ustawienia — przyporządkowanie we./wy.” (patrz “Instrukcja użytkowanie Datamanager 2.0”).
W przypadku starszych wersji oprogramowania wygląd ekranu może różnić się od przedstawionego.
 (3) Najpierw uaktywnić moc czynną, a następnie wprowadzić żądaną moc czynną w %.
 (4) Najpierw uaktywnić współczynnik mocy cos phi , a następnie wprowadzić żądany współczynnik mocy i na koniec wybrać “ind” lub “poj.”.
           ind = charakter indukcyjny
           poj. = charakter pojemnościowy
 (5) Wyjście EVU (wyjście komunikatów zwrotnych) przy aktywnej regule uaktywniane jest wyjście I/O 0 (np. w celu umożliwienia pracy urządzenia sygnalizującego)
 (6) Wykluczone falowniki
Tutaj należy podać numery falowników, które mają być wykluczone z regulowania. Większą liczbę falowników oddzielić przecinkami.
 (7) Skasuj / Dodaj regułę
           + = dodawanie nowej reguły
            – = skasowanie aktualnie wybranej reguły
 (8) Legenda kolorów
 (9) Kliknąć przycisk „Importuj”, aby zaimportować reguły w formacie FPC.
Funkcja przycisku „Importuj” jest uzależniona od używanej przeglądarki internetowej, np. obsługują ją przeglądarki Firefox i Google Chrome.
 (10) Kliknąć przycisk „Eksportuj”, aby zapisać reguły oddzielnie w formacie FPC.
 (11) Przycisk „Zastosuj / zapisz”
 (12) Przycisk „Anuluj / odrzuć wprowadzone dane”

WSKAZÓWKA! Dzięki funkcji wydruku z poziomu przeglądarki internetowej można wygenerować ustawienia w pozycji menu „Edytor EVU” jako dokument w formacie PDF lub je wydrukować (np. w formie protokołu uruchomienia).

Przykład podłączenia

2 odbiorniki sygnału sterowania częstotliwością akustyczną, podłączone do wejść/wyjść urządzenia Fronius Datamanager 2.0

 (1) Odbiornik sterowania zdalnego wyposażony w 3 przekaźniki, do ograniczania mocy czynnej
 (2) Odbiornik sterowania zdalnego wyposażony w 3 przekaźniki, do ograniczania współczynnika mocy
 (3) Wejścia/wyjścia w urządzeniu Fronius Datamanager 2.0
 (4) Odbiornik (np. lampa sygnalizacyjna, przekaźnik sygnalizacyjny)

Odbiornik sterowania zdalnego i wtyczka urządzenia Fronius Datamanager 2.0 są połączone ze sobą za pomocą 4-stykowego kabla, zgodnie ze schematem połączeń. W przypadku, gdy odległość między urządzeniem Fronius Datamanager 2.0 a odbiornikiem sterowania zdalnego jest większa niż 10 m, zalecane jest zastosowanie kabla ekranowanego.

W przypadku takiego zastosowania, w punkcie menu „Przypisanie IO” dla opcji Sterowanie WE/WY trzeba zdefiniować 6 styków. Odpowiednie ustawienia w edytorze EVU:

Przykładowe ustawienia w edytorze EVU dla 2 odbiorników sygnału sterowania częstotliwością akustyczną:
(1) Ograniczenie mocy czynnej,
(2) Ograniczenie współczynnika mocy
* … wirtualne przypisanie IO zgodnie z opisem w rozdziale „Ustawienia — przypisanie IO” (patrz strona 83 podręcznika “Fronius Datamanager – instrukcja obsługi”).

Podręcznik instalacji Fronius Smart Meter

Podręcznik instalacji Fronius Smart Meter

Podręcznik instalacji licznika inteligentnego Fronius Smart Meter. Opisuje m.in. konfigurację kilku liczników inteligentnych w 1 instalacji. Możemy zatem bardzo szczegółowo śledzić nie tylko ogólny profil zużycia energii w naszym budynku, ale również szczegółowe profile wybranych urządzeń, np. pompy ciepła, ładowarki samochodu elektrycznego, grzałki w bojlerze c.w.u.

Ograniczenie wypływu energii do sieci

Ograniczenie wypływu energii do sieci

Często zdarza się, że instalacje fotowoltaiczne, które uzyskały dofinansowanie nie mogą oddawać energii do sieci elektroenergetycznej. Wynika to z narzuconego warunku uniemożliwiającego “zarabianie” na produkowanej energii. Można zatem korzystać z dobrodziejstw elektrowni słonecznej, ale pod warunkiem wykorzystania produkowanej energii wyłącznie na potrzeby własne (jak robić to lepiej można dowiedzieć się tutaj). Oznacza to, że jeżeli obiekt nie jest w stanie skonsumować całej produkowanej w danej chwili energii, elektrownia fotowoltaiczna musi zmniejszyć swoją moc.

Wobec konieczności ograniczania mocy chwilowej falownika, tak aby tylko określona ilość energii wypływała do sieci, firma Fronius wyposażyła swoje urządzenia w funkcję dynamicznej redukcji mocy na podstawie wskazań układu pomiarowego. Dzięki niej istnieje możliwość zadeklarowania limitu mocy oddawanej do sieci, tak aby falownik komunikując się z licznikiem Fronius Smart Meter, dopasowywał w sposób nieprzerwany swoją moc do lokalnego obciążenia.
Do poprawnego działania takiego układu wystarczy 1 karta Fronius Datamanagar 2.0 (zainstalowana w dowolnym falowniku) oraz jeden licznik inteligentny Fronius Smart Meter w wersji 63A-3 lub 50kA-3, jak na rysunku poniżej. Falowniki muszą być połączone między sobą magistralą DATCOM, czyli łączem szeregowym RS-422.

Falowniki Fronius umożliwiają całkowite ograniczenie przepływu energii do sieci (ang. zero feed-inzerowy wypływ).

Istnieje możliwość zadeklarowania limitu przepływu energii do sieci w zakresie od -10 do 100%. Oznacza to, że falownik będzie reagował na informacje wysyłane przez licznik inteligentny w sytuacji, kiedy prąd płynący z sieci zaczyna maleć do zera, dopasowując swoją moc tak, aby warunek ten był stale spełniony. Wszystkie falowniki z rodziny SnapINverters umożliwiają taką konfigurację.

Ustawienia te można łatwo skonfigurować poprzez interfejs webowy Fronius Datamanagera.

Krótka instrukcja

 

Edytor EVU — Dynamiczna redukcja mocy

Instalator lub serwisant mogą zadeklarować ograniczenia zasilania sieci dla falownika (np. maks. 70% kWp lub maks. 5 kW).
Dynamiczna redukcja mocy uwzględnia przy tym zużycie własne w obiekcie, zanim nastąpi redukcja mocy falownika.

  • Można ustawić indywidualny limit dla instalacji.
  • Do przyłączy D- / D+ dla danych protokołu Modbus urządzenia „Fronius Datamanager 2.0” można podłączyć licznik inteligentny Fronius Smart Meter.

 

Limit mocy

Możliwość zdefiniowania maksymalnej mocy wyjściowej instalacji fotowoltaicznej:

Opis:
(1) brak limitu
      Instalacja fotowoltaiczna przekształca całą dostępną energię fotowoltaiczną i zasilanią sieć.
(2) Limit dynamicznej redukcji mocy dla całej instalacji
      Stały limit mocy dla całej instalacji fotowoltaicznej.
(3) Pole do wprowadzania łącznej mocy DC instalacji w Wp
       Wartość ta z jednej strony służy jako punkt odniesienia dla regulacji, a z drugiej strony na wypadek awarii (np. w przypadku awarii licznika).
(4) Pole do wprowadzania maks. mocy w W lub %
       Jeżeli w pozycji menu „Liczniki” nie wybrano żadnego licznika: maks. moc wygenerowana przez całą instalację
       Jeżeli w pozycji menu „Liczniki” wybrano „Fronius Smart Meter” lub „S0”: maks. moc zasilania sieci. WAŻNE: wprowadzenie wartości 0% realizuje funkcję ograniczenia wypływu energii do sieci; wprowadzenie wartości ujemnej, np. -5%: obiekt zawsze będzie pobierał energię z sieci.
(5) Pole wyboru % lub W
(6) Przycisk „Zastosuj / zapisz”
(7) Przycisk „Anuluj / odrzuć wprowadzone dane”

 

Edytor EVU — Priorytety sterowania

1 = najwyższy priorytet, 3 = najniższy priorytet
(1) do ustawiania priorytetów sterowania dla odbiornika zdalnego sygnału sterującego
(2) do ustawiania priorytetów sterowania dla dynamicznej redukcji mocy
(3) do ustawiania priorytetów sterowania dla sterowania za pośrednictwem Modbus
(4) Przycisk „Zastosuj / zapisz”
(5) Przycisk „Anuluj / odrzuć wprowadzone dane”

 

Komplet dokumentów do pobrania

Ikona

Ograniczenie wypływu energii do sieci - certyfikat 622 kB 49 downloads

Jak zrealizować ograniczenie wypływu energii do sieci z falownikami Fronius. Certyfikat...
Ikona

Ograniczenie wypływu energii do sieci - prezentacja 618 kB 389 downloads

Jak zrealizować ograniczenie wypływu energii do sieci z falownikami Fronius. Prezentacja...
Ikona

Ograniczenie wypływu energii do sieci – dokument dla projektantów 1.9 MB 476 downloads

Jak zrealizować ograniczenie wypływu energii do sieci z falownikami Fronius. Dokument...
Ikona

Ograniczenie wypływu energii do sieci – ulotka 891.39 KB 329 downloads

Jak zrealizować ograniczenie wypływu energii do sieci z falownikami Fronius - ulotka...
    Fronius Polska i WAGO ELWAG nawiązują współpracę

    Fronius Polska i WAGO ELWAG nawiązują współpracę


    Firma Fronius Polska i WAGO nawiązały współpracę w zakresie technicznej integracji rodziny sterowników PLC typu WAGO PFC200 przeznaczonych do zarządzania i sterowania obiektami energetycznymi oraz karty Datamanager 2.0 standardowo instalowanej w falownikach Fronius.

    Takie połączenie daje możliwość zbudowania kompleksowej oferty dla:

    • klastrów energetycznych (więcej informacji na stronach bloga WAGOdirect oraz Smart-Grid),
    • dużych projektów gminnych, szczególnie wymagających integracji i monitorowania wielu źródeł OZE,
    • zaawansowanego sterowania falownikami, np. mocą bierną, w oparciu o analizatory sieci,
    • monitorowania i regulacji dużych elektrowni fotowoltaicznych (>40kWp), również ze względu na wymagania Operatorów Systemów Dystrybucyjnych (OSD).


    Zalety rozwiązań WAGO Solar Park Management:

    • bezpośrednia komunikacja między instalacją obsługiwaną zdalnie i falownikiem
      lub rejestratorem danych elektrowni solarnej
    • integracja urządzeń pomiarowych/wykonawczych (stacje pogodowe, inwertery, zabezpieczenia elektroenergetyczne, analizatory sieci)
    • komunikacja z OSD: DNP3.0, IEC60870-5-104
    • osobne interfejsy ETHERNET pozwalają na budowanie równoległych sieci.
    • Cyber Security: kodowanie zgodnie z wymogami bezpieczeństwa informatycznego
    • Cloud Connectivity: połączenie z chmurą dzięki zastosowaniu protokołu MQTT
    • zarządzanie przez stronę WWW z ochroną hasłem uniemożliwia zmianę ustawień systemu przez osoby niepowołane
    • realizacja założeń konkretnego operatora sieci odnośnie zmagazynowanej mocy czynnej oraz zapewniania mocy biernej
    • cos ϕ lub regulacja U i Q (napięcia i mocy biernej) zgodnie z charakterystyką
    • odczyt wartości mocy w układach niskiego napięcia przy pomocy moduł pomiaru mocy 3-fazowe

    Wszystkie firmy zainteresowane uzyskaniem szczegółowych informacji w kontekście prowadzonych przez siebie projektów prosimy o kontakt:

    WAGO: Adrian Dałek Menadżer ds. projektów elektroenergetycznych e-mail: adrian.dalek@wago.com
    FRONIUS: Maciej Piliński Sales Manager Solar Energy e-mail: pilinski.maciej@fronius.com

    Zapraszamy również od odwiedzenia bloga firmy WAGO, gdzie znaleźć można więcej ciekawych artykułów oraz porad.