Specifica Tecnica SCADA lite Sistema di Monitoraggio Impianto Fotovoltaico Pag. 1 /17
1.1. PRESCRIZIONI GENERALI 1. SCOPO La presente specifica ha lo scopo di definire i requisiti fondamentali del sistema SCADA lite per la gestione e manutenzione di impianti fotovoltaici. 2. CARATTERISTICHE GENERALI SCADA lite è un Web Server e costituisce un sistema completo di monitoraggio dei dispositivi presenti su un impianto fotovoltaico quali, Inverter, controllo stringhe, contatori di energia, sensori di radiazione solare, temperatura e velocità del vento. Per la configurazione e la visualizzazione di SCADA lite è sufficiente il solo browser web installato sul Personal Computer da cui si vuole monitorare o configurare l impianto. Opportunamente configurato, il sistema SCADA lite offre l accesso sia attraverso la rete locale LAN che attraverso INTERNET da un qualunque Personal Computer e da numerosi altri dispositivi dotati di Web Browser. Essendo lo SCADA lite basato su tecnologia WEB, il suo utilizzo segue le medesime prerogative di un comune sito Internet; la visualizzazione dei dati e dello stato dei dispositivi installati nell impianto fotovoltaico è basata sulla tecnologia AJAX, la quale permette di inviare e ricevere informazioni senza necessità di ricaricare le pagine grafiche. Pag. 2 /17
3. ACCESSO AL SISTEMA Per accedere al sistema, è necessario innanzitutto stabilire un collegamento di rete tra il proprio Personal Computer e SCADA lite (utilizzando la porta LAN priva di logo); L accesso è consentito in due modalità; - Collegamento diretto tra le due macchine attraverso le due porte LAN mediante un cavo di rete incrociato ( cross over ). - Collegamento delle macchine alla propria rete locale LAN. L'indirizzo IP predefinito di SCADA lite è 192.168.1.110, in entrambe le configurazioni di collegamento, questo implica che, per poter comunicare con SCADA lite, l indirizzo IP del proprio Personal Computer deve appartenere alla stessa sotto-rete, ovvero deve essere del tipo 192.168.1.x, dove x deve essere un numero, compreso tra 1 e 254, diverso da 110 e non utilizzato da qualche altro dispositivo nella rete. Una volta configurata la rete, aprire un browser internet e digitare nella barra degli indirizzi, il seguente indirizzo: http://192.168.1.110 4. DATI AMBIENTALI SCADA lite è compatibile con le seguenti condizioni limite ambientali. Temperatura operativa da -10 C a +50 C Temperatura di immagazzinamento da -20 C a +80 C Umidità relativa Altitudine da 10-90% (non-condensing) < 1500 metri s.l.m. 5. DATI DIMENSIONALI Le dimensioni del Web server SCADA lite sono le seguenti; Larghezza: 225 mm (larghezza max 262,60 mm per fissaggio a parete). Profondità: 225 mm Altezza: 62,5 mm Peso : 2,15 kg Pag. 3 /17
6. CARATTERISTICHE TECNICHE SCADA lite è un controller embedded fanless e privo di parti in movimento; l'hardware industriale, le dimensioni ridotte, il minimo assorbimento elettrico e l'assoluta silenziosità lo rendono ideale per applicazioni di monitoraggio che richiedono caratteristiche quali robustezza e affidabilità nel tempo, consentendone l'installazione sia in ambienti industriali che residenziali, senza richiedere alcun particolare accorgimento di montaggio, uso e manutenzione. Il montaggio può avvenire in due modalità; - direttamente su guida DIN all interno di un opportuno quadro di protezione garantendone l adeguata aerazione nel rispetto delle temperature di funzionamento. - fissato direttamene ad una piastra di fondo attraverso le asole in locali tecnici opportunamente areati. - SCADA lite può essere installato sia in posizione verticale che in posizione orizzontale. La tabella seguente riporta in sintesi le caratteristiche del prodotto; LATO POSTERIORE LATO FRONTALE Pag. 4 /17
Configurazioni porte; Pag. 5 /17
7. CONNESSIONI Di seguito le caratteristiche per le connessioni per lo SCADA lite; Connessione alimentazione ausiliaria SCADA lite Connettere all'alimentazione 220Vac mediante cavo in dotazione. Connessione SCADA lite con Rete dati o Router Connettere lo SCADA lite alla rete dati, se presente, mediante cavo Ethernet UTP-CAT 5, utilizzando la porta di comunicazione LAN1 senza logo configurata con indirizzo IP statico predefinito 192.168.1.110 (modificabile in funzione dei requisiti imposti dalla rete dati). In assenza della rete dati, connettere la porta LAN1 senza logo con modem Router HSDPA/UMTS preconfigurato con indirizzo IP numero 192.168.1.1, utilizzando il cavo in dotazione. Il Router deve essere equipaggiato con scheda SIM a traffico dati con disabilitato il codice PIN. Connessione SCADA lite con Inverter GT250E-GT500E-GT630E; Connettere lo SCADA lite mediante cavo Ethernet UTP-CAT 5, utilizzando la porta di comunicazione LAN2 con logo e configurata con indirizzo IP statico predefinito 192.168.1.100, ad uno Switch tipo TCSESU053FN0 di Schneider Electric, equipaggiato con n.5 porte, ed allo stesso connettere gli inverter GT utilizzando la medesima tipologia di cavo Ethernet UTP-CAT 5. Connessione SCADA lite con Inverter SunEzy, Contatori di Energia e Modulo controllo stringhe; Connettere alle porta RS-485 (COM1,COM3-9 pin D-sub) gli inverter SunEzy, moduli controllo stringhe e contatori di energia elettrica con cavo di tipo (2x2x24) AWG tipo BELDEN 4891 adatto al tipo di installazione. Le linee RS-485 attraverso le quali i vari dispositivi comunicano con sistema a soli due fili twistati, devono essere collegate in parallelo secondo quanto prescritto dalla regola d arte e connesse allo SCADA lite secondo le seguenti specifiche: Pinout COM1 Pin 1 Data - Pin 2 Data + Pin 5 GND Pinout COM3 Pin 1 Data - Pin 2 Data + Pin 5 GND Pag. 6 /17
Qualora il dispositivo slave mettesse a disposizione una interfaccia RS-485 4 fili (Rx+ Tx+ Rx- Tx-) i terminali Rx+ e Tx+ andranno collegati tra loro sul dispositivo slave, mediante un ponticello, ed al Pin2 Data+ della COM1 o COM3 delo scada lite, tramite uno dei due fili di una coppia twistata del cavo seriale; analogamente i terminali Rx- Tx- andranno collegati tra loro sul dispositivo slave, mediante un ponticello, ed al Pin1 Data- della COM1 o COM3 dello SCADA lite tramite l'altro filo della coppia twistata del cavo seriale. Qualora il dispositivo slave prevedesse un riferimento GND tale riferimento andrà collegato tramite un filo della seconda coppia del cavo seriale al Pin5 "GND" della COM1 dell'ezylog". I vari dispostivi slave quali inverter SunEzy, Contatori di Energia e Modulo controllo stringhe, possono essere assegnati alle porte RS485 indifferentemente dall appartenenza al sottocampo fotovoltaico e possono comunicare a baudrate (velocità di comunicazione) tra loro diversi ed utilizzare differenti protocolli di comunicazione. Invio SMS; Connessione alla porta COM4 dello SCADA lite mediante cavo RS232 di un Modem GSM per il solo invio di SMS, oppure con attivazione di un servizio esterno di tipo SMS Gateway, se in presenza di connessione alla rete dati o attraverso modem Router GPRS/EDGE/UMTS/HSDA pre-configurato con indirizzo IP numero 192.168.1.1. Accensione SCADA lite; Portando ad 1 il pulsante di accensione posto accanto al connettore di alimentazione, si accendono i LED frontali, Verde ed Arancione ad indicare rispettivamente la presenza di alimentazione e l'attività della memoria dello SCADA lite; inoltre, al collegamento del cavo di rete, si illuminano i LED in corrispondenza della porta Ethernet corrispondente. Una volta collegato ed alimentato SCADA lite, si rende necessario attendere qualche minuto (tipicamente 2) per accedere alle pagine web di configurazione. Pag. 7 /17
8. CARATTERISTICHE FUNZIONALI SCADA lite integra al suo interno un motore domotico che utilizza il protocollo di comunicazione KNX, l'unico standard mondiale aperto per la home & building automation (CEI EN 50090 e ISO/IEC 14543). SCADA lite è in grado di comunicare con degli Inverter fotovoltaici SunEzy e Xantrex di Schneider Electric attraverso porte di comunicazione seriali RS-485 o Ethernet, e di acquisirne le seguenti grandezze: Contatore di Energia Progressivo Potenza istantanea (DC) Tensione, Corrente (DC) provenienti dai moduli fotovoltaici Potenza istantanea (AC) Tensione, Corrente (AC) erogata Stato di funzionamento SCADA lite è in grado di comunicare con contatori di energia, misuratori fiscali o analizzatori di rete attraverso le porte di comunicazione RS-485 oppure tramite uscite impulsive, e di acquisirne le seguenti grandezze: Energia prodotta dall impianto fotovoltaico Energia ceduta alla rete del distributore Energia prelevata dalla rete dalle utenze SCADA lite è in grado di comunicare con controlli di stringhe attraverso porte di comunicazione RS-485 e di acquisirne le seguenti grandezze: Potenza istantanea (DC) Tensione, Corrente (DC) provenienti dai moduli fotovoltaici Stato della stringa (intervento fusibile, sovratensione, efficienza) Pag. 8 /17
Attraverso il bus KNX è in grado acquisire grandezze provenienti da varie tipologie di sensori e di effettuare attuazioni: Monitoraggio delle temperature (moduli, locali tecnici,etc) ( C). Radiazione solare (W/m 2 ) Velocità e direzione del vento (m/s) Pioggia Acquisizione ingressi digitali ON/OFF libera da tensione. - MTN684016 Alimentatore KNX 160mA - MTN682191 Terminale ingresso analogico 4 canali KNX - MTN663529 Alimentatore24Vac per Terminale KNK Pag. 9 /17
E possibile implementare le funzionalità dell impianto con l aggiunta di un sistema di Videosorveglianza; Il sottosistema di videosorveglianza è costituito dai componenti di campo (telecamere) e da un componente centrale (DVR Digital Video Recorder) preposto alla raccolta delle immagini, alla loro registrazione e all invio alle postazioni remote di sorveglianza. In particolare sono proposte due tipologie di telecamere: Telecamere fisse installate ad inseguimento. Questa tipologia di telecamere e la relative modalità di installazione consente di avere sempre la garanzia che tutta l area del perimetro sia videosorvegliata. Tutte le immagini sono videoregistrate, per la successiva analisi degli eventi, e quando si verifica un allarme le immagini della zona interessata vegono immediatamente proposte agli operatori, che hanno la possibilità di selezionare manualmente altre unità di ripresa. Telecamere brandeggiabili (speed-dome). Questa tipologia di telecamera, grazie alla possibilità di muoversi ad alta velocità per inquadrare zone diverse, viene utilizzata per analizzare in modo puntuale la zona dove si è verificato un allarme (zona del perimetro, gruppo di pannelli). Infatti a ciascun allarme è associato un diverso comportamento della telecamera (o di tutte le telecamere che sono in grado di inquadrare la zona interessata). Inoltre l operatore, qualora disponga di un collegamento a banda larga con il sito, può comandare manualmente il movimento della telecamere per realizzare una analisi personalizzata. Monitor DVR Centrale di videosorveglianza Componenti di campo Telecamere Sistema videosorveglianza Pag. 10 /17
Grazie a tutte queste caratteristiche SCADA lite è in grado di offrire tutte le seguenti funzionalità: Visualizzazione in tempo reale con aggiornamento automatico delle seguenti grandezze: Parametri elettrici quali: potenza istantanea erogata, energia totale erogata dall impianto da inizio installazione, energia prodotta nella giornata. Dati ecologici: emissioni CO2 evitate, alberi equivalenti, litri di petrolio equivalenti. Dati economici: risparmio in bolletta da inizio installazione impianto, incentivo accumulato da inizio installazione impianto con il conto energia. Dati di prestazione: rendimenti inverter e dell impianto Parametri ambientali: temperatura, vento, pioggia, radiazione solare. Temperature sui Moduli. Anomalie e stato di funzionamento di tutti i dispositivi monitorati. Archiviazione e rappresentazione dei dati Il sistema memorizza e permette la visualizzazione grafica e successiva esportazione in forma tabellare dei dati storici per un arco temporale di 20 anni; Valori di potenza, energia e rendimento giornalieri, mensili, e annuali dell impianto nel suo complesso e di ogni singolo inverter. Valori intraday, giornalieri, mensili, e annuali delle grandezze acquisite da ogni sensore presente nell impianto. Valori giornalieri, mensili e annuali dei profitti economici derivanti da incentivo conto energia, risparmio e vendita dell energia elettrica. Valori giornalieri, mensili e annuali delle prestazioni dell impianto e dei moduli fotovoltaici. Anomalie verificatesi nell impianto. Pag. 11 /17
Automazioni e pianificazioni Il sistema è in grado, in piena autonomia ed in modo automatico di monitorare dati ed avviare scenari o pianificazioni in conseguenza di particolari eventi permettendo così di avere le seguenti funzioni; Segnalazione di allarmi di funzionamento attraverso e-mail o sms: in caso di anomalie, spegnimenti dell'impianto, malfunzionamenti, cali prestazionali. Notifiche giornaliere, settimanali, mensili o annuali di rapporti di produzione attraverso e-mail. Avvio di scenari e pianificazioni in relazione al confronto istantaneo tra le curve di produzione dell'energia e le curve di carico dell'impianto. Funzionalità per l'informazione e la comunicazione Sistema di visualizzazione; Sinottico personalizzabile dall'utente che può essere visualizzato su schermi per informazione dei dati di produzione ed economici. Pag. 12 /17
9. SCHEDA TECNICA Max numero inverter Interfaccia di comunicazione Max taglia impianto consigliata Monitoraggio stringhe indipendenti Monitoraggio singolo inverter Monitoraggio stato inverter SCADA lite Comunicazione Funzioni di Monitoraggio Visualizzazione Potenza (AC/DC) Energia - Rendimento Consultazione storico giornaliero mensile annuale Gestione gruppi di inverter Gestione produzione economica Confronto kwh prodotti su kw di picco installati Confronto potenza prodotta / radiazione solare Gestione prestazioni impianto Gestione protezione di interfaccia di rete Collegamento sensori ambientali Gestione contatori di energia Integrazione videosorveglianza Comunicazione KNX Attuazioni attraverso dispositivo KNX Allarme email e SMS Rendimento atteso Multilingue Illimitato 1 x RS232 2 x RS485 1 x KNX Illimitata Illimitate Attraverso KNX Temperatura modulo ed Irraggiamento (illimitati) Temperatura ambiente, locale tecnico, pioggia e velocità vento (singolo) Pag. 13 /17
SCADA lite Visualizzazione Web-server integrato Supporto per visualizzazione su pannelli LCD Personalizzazione logo Interfacce Ethernet Modem Router GPRS/EDGE/UMTS/HSDA Dati generali Tensione di alimentazione Temperatura operativa Case Storage Precisione di storage Ridondanza storage Capacità media in locale 230VAC alim. Ext. -10 / +50 C Metallo Valore medio su 15min (opzionale) 20 anni Pag. 14 /17
SOLUZIONI PER IMPIANTI FOTOVOLTAICI 10. ESEMPIO ARCHITETTURA DI RETE PER CAMPO FOTOVOLTAICO. 220Vac SCADA lite con KIT 220Vac 24Vcc OPTO ISOLATO RE OPTO ISOLATO RE 220Vac Pag. 15 /17
11. ESEMPIO ARCHITETTURA DI RETE PER IMPIANTO TERZIARIO. Rete Dati SCADA lite con KIT 220Vac Pag. 16 /17
12. ELENCO APPARECCHIATURE. WEB SERVER SCADA lite con KIT PVSNVKIT SCADA lite (*) Terminale ingresso analogico 4 canali KNX MTN682191 Alimentatore KNX 160mA MTN684016 Alimentatore24Vac per Terminale KNK MTN663529 Sensore di rilevamento radiazione solare PVSNVRADSOL Sensore di rilevamento temperatura modulo fotovoltaico PVSNVTEMP (*) SCADA lite disponibile separato con codice PVSNVSCADA. APPARECCHIATURA ESTERNA Router GPRS/EDGE/ UMTS/HSDA PVSNVROUTER Modem GSM PVSNVMODEM Switch TCSESU053FN0 Alimentatore 220Vac/24Vcc ABL8MEM24003 Web cam VIDEOSORVEGLIANZA Videoregistratore digitale Telecamera Day & Night ad altissima risoluzione Telecamera serie dome SpectraIV Orientabile. Pag. 17 /17