Fotovoltické elektrárne postavené okolo roku 2010 majú riadiaci systém, ktorý funguje dodnes — ale vidí ho len ten, kto stojí pri počítači v rozvodni. Dali sme im moderný monitoring bez toho, aby sa na nich čokoľvek menilo: vlastný program v rozvodni číta existujúce dáta, vizualizuje ich po jednotlivé stringy a pri poruche pošle upozornenie do mobilu.
Elektráreň, ktorá o sebe nevie povedať
Typická elektráreň z rokov 2008 až 2010 má výkon okolo jedného megawattu, pôvodnú SCADA a priemyselný počítač v rozvodni, do ktorého sa merania zapisujú do súborov na lokálnom disku. Grafy sa dajú pozrieť na mieste. Keď menič zastane alebo vypadne komunikácia, systém to zapíše do knihy alarmov — a tam to zostane. Majiteľ, ktorý sedí sto kilometrov ďalej, sa o strate dozvie z faktúry o mesiac neskôr, ak si ju vôbec všimne.
Nie je to chyba tých systémov. Boli navrhnuté na obsluhu z miesta, v dobe, keď sa vzdialený prístup neriešil. Problém je, že za pätnásť rokov sa zmenilo, kto sa na elektráreň pozerá a odkiaľ.
Čo sme spravili: vlastný zberač priamo v rozvodni
Do počítača v rozvodni sme nasadili vlastný program, ktorý každých päť minút prečíta nové dáta z pôvodného riadiaceho systému — merania aj knihu alarmov — a odošle ich do nášho portálu. Do riadenia nezapisuje nič. Je to výhradne čítanie, takže elektráreň beží presne tak, ako bežala doteraz: žiadne nové meniče, žiadna nová SCADA, žiadny zásah do ochrán ani do regulácie.
Program sa vie aktualizovať na diaľku a hlási aj stav samotného počítača — voľné miesto na disku, čakajúci reštart, odchýlku hodín. Pôvodné dáta zálohujeme každú noc mimo elektrárne. A naimportovali sme aj históriu výroby od roku 2011 z pôvodných databánk riadiaceho systému; dovtedy ležala len na disku v rozvodni.
Dnes takto dohliadame na deväť elektrární s výkonom 3 584 kWp. Tri staršie, každá okolo jedného megawattu, zbierame vlastným softvérom priamo v rozvodni; novšie cez rozhranie výrobcu meničov. V databáze je vyše 3,2 milióna meraní.
Čítame aj to, čo riadiaci systém nezobrazuje
Popri pôvodnom systéme vie zberač čítať priamo aj riadiace automaty (PLC). Získava tak údaje, ktoré pôvodný systém nikam neukladal — napríklad kvalitu komunikácie s jednotlivými zariadeniami. Práve z nej sa dá rozlíšiť, či menič stojí, alebo len prestal odpovedať; pre majiteľa je to rozdiel medzi výjazdom na strechu a reštartom prevodníka.
Všetko na jednej obrazovke
Vo vizualizácii vidíte okamžitý výkon, dennú, mesačnú a ročnú výrobu a porovnanie s ostatnými elektrárňami v tom istom počasí. Potom každý menič zvlášť — na jednej elektrárni ich je jedenásť — s napätiami, prúdmi, teplotou, izolačným odporom a jednosmernou stranou. Ďalej jednotlivé vetvy poľa: na jednej elektrárni sledujeme 22 DC boxov a stovky stringov. A stav rozvádzačov vysokého aj nízkeho napätia, meranie na odovzdávacom mieste a meteo.
Majiteľ má verejný odkaz bez prihlasovania — otvorí si elektráreň na mobile bez konta a hesla. Čo presne má takýto dohľad sledovať a prečo, vysvetľujeme na stránke čo má monitoring fotovoltiky sledovať.
Porucha sa ozve sama
Alarmy sa vyhodnocujú pri každej dávke dát, teda do piatich minút. Kritická porucha ide push notifikáciou do mobilu — portál je inštalovateľná aplikácia. Majiteľ zároveň dostane e-mail s nálezom a dvoma tlačidlami: posielam svojho údržbára alebo žiadam o servisný výjazd. Nemusí sa nikam prihlasovať; pri druhej voľbe rovno vznikne servisná zákazka. Každý piatok chodí týždenný prehľad o výrobe a poruchách.
Od spustenia systém zaznamenal vyše tisíc alarmov. Väčšina z nich neboli havárie, ale presne tie tiché straty, ktoré predtým nikto nevidel.
Čo to v praxi odhalilo
- Menič, ktorý stál 360 dní. Pôvodný systém to hlásil len ako varovanie na obrazovke v rozvodni. Nikoho to nezobudilo, lebo nikto pri tej obrazovke nesedel.
- Tri mesiace slepoty. Riadiaci systém jednej elektrárne zapisoval namiesto meraní nuly. Vyzeralo to ako riadny záznam, takže nikomu nič nechýbalo — odhalila to až faktúra. Dnes na to máme alarm: napätie na vysokom napätí nikdy nie je nula, lebo elektráreň je do siete pripojená nepretržite.
- Pokazený výkonový modul sa dá spoznať z frekvencie. Menič hlási frekvenciu ako priemer cez pripravené moduly. Hodnota 44,4 Hz namiesto 50 Hz neznamená zlú sieť, ale to, že jeden z deviatich modulov neodpovedá — menič beží bez rezervy.
- Vypnutý hlavný istič. Elektráreň stála tri a pol dňa. Z dát sme vedeli povedať presnú sekundu vypnutia aj to, že sieť za to nemohla.
Ďalšie druhy porúch a ako dlho typicky bežia nepovšimnuté, zverejňujeme v prehľade poruchy fotovoltiky z praxe.
Pre koho to dáva zmysel
Pre majiteľov a správcov elektrární z rokov 2008 až 2012 s pôvodným riadiacim systémom, pre investorov, ktorí chcú vidieť výrobu bez cesty do rozvodne, a pre energetických manažérov, ktorí potrebujú históriu na porovnanie, nie jednorazový graf. Nepredávame výmenu technológie. Predávame to, že o svojej elektrárni budete vedieť skôr, než vás to bude stáť peniaze.
Ako služba sa to volá aktívny monitoring FVE — tam je, čo pre vás sledujeme a ako sa dozviete o poruche. Ak si nie ste istí, či sa z vášho riadiaceho systému dajú dáta vyčítať, napíšte nám, aké máte meniče a kde elektráreň stojí. Nezáväzne sa pozrieme na mieste a povieme vám, čo sa dá čítať a čo vám dohľad prinesie.
Často kladené otázky
Musí sa pri napojení na monitoring niečo na elektrárni vymeniť?
Nie. Zberač beží na počítači v rozvodni a existujúce dáta len číta. Meniče, SCADA aj riadenie zostávajú bez zmeny.
Funguje to aj s pätnásťročným riadiacim systémom?
Áno — presne pre také systémy sme zberač postavili. Číta merania aj knihu alarmov pôvodného systému a popri ňom vie čítať priamo aj riadiace automaty.
Ako rýchlo sa dozviem o poruche?
Alarmy sa vyhodnocujú pri každej dávke dát, do piatich minút. Kritická porucha príde push notifikáciou do mobilu a e-mailom s nálezom.
