eWON 2005CD e HMS Anybus Communicator hanno permesso la realizzazione del sistema di supervisione di un impianto fotovoltaico complesso per il quale sono stati impiegati inverter di 5 case produttrici diverse correlati a pannelli di 9 differenti produttori.

Una sfida da raccogliere

Bologna, Italia - Una sfida appassionante. Ardua. Di quelle che un professionista sicuro della propria competenza raccoglie tuttavia senza esitare. Realizzare il sistema di supervisione di un impianto fotovoltaico di medie dimensioni che comprende cinque diverse marche di inverter in combinazione con 9 diverse marche di pannelli fotovoltaici. Questa l'idea che il produttore di impianti fotovoltaici Overtech srl ha lanciato a Massimo Reberning, progettista di Rebernig Supervisioni srl che collabora da anni con la nota azienda bolognese. La difficoltà principale in un impianto così complesso è quella di garantire la compatibilità reciproca dei prodotti e la corretta e coerente integrazione dei dati nel sistema di supervisione. L'impianto fotovoltaico è stato installato nell'area dell'azienda Overtech, a scopo dimostrativo ma anche operativo, perché produce effettivamente energia elettrica per una potenza di 140 kW. Lo scopo dimostrativo è quello di testare 5 diverse marche di inverter in combinazione a 9 diverse case di pannelli fotovoltaici: a monte di inverter uguali sono presenti pannelli differenti e viceversa. Sono stati scelti gli inverter delle case tedesche SMA, Sunways e Refusol, della casa austriaca Fronious, e dell'italoamericana Power One; i pannelli sono delle case: Mitsubishi, Delta, Schoott, Helios, Sharp, Kyocera, Rec e XGroup. Grazie a questo impianto in funzione sotto gli occhi dei cliente, Overtech può garantire la perfetta conoscenza dei prodotti che utilizza nei propri impianti. Per la supervisione è stato scelto un dispositivo router eWON 2005CD e un dispositivo Anybus Communicator di HMS.

Garantire la coerenza dei dati

"E' stata un'idea mia" racconta Massimo Reberning, ingegnere titolare di Rebernig Supervisioni con una lunga esperienza nell’ambito di supervisione e controllo, in particolare nel settore della produzione di energia. "Conoscevo i due prodotti e sapevo che avrebbero funzionato. Sapevo anche tuttavia che non sarebbe stato facile standardizzare i diversi protocolli di comunicazione." Anybus Communicator (modello AB 7010) converte i protocolli proprietari degli inverter verso Modbus RTU. Anybus Communicator è un gateway dati industriale proposto dalla casa svedese HMS in grado di connettere quasi tutte le combinazioni possibili di due reti industriali, e garantire il supporto di 17 reti fieldbus diverse, oltre alle versioni Ethernet industriali. Il router industriale eWON gestisce i protocolli Modbus RTU e Modbus TCP, quindi consente una facile supervisione sia locale che remota (in VPN) delle variabili di processo dei singoli inverter. I dispositivi eWON, scalabili e semplici da configurare, possono essere utilizzati come nodo intelligente, per realizzare una rete di telecontrollo protetta e sicura. Sia i dispositivi di HMS sia quelli eWON sono distribuiti in Italia da EFA Automazione. Per alcuni inverter è stato inoltre necessario sviluppare algoritmi in Basic, all’interno dell’eWON, per rielaborare i dati e garantirne la coerenza nella conversione su Modbus TCP/IP. "E' stato un lavoro di notevole complessità. A partire innanzitutto dal reperimento della documentazione relativa a tutte le diverse case coinvolte e alla risoluzione sistematica e puntuale degli eventuali problemi" racconta ancora Reberning. “Quindi ho creato un frame di comunicazione per interrogare i dati di ciascun inverter nei rispettivi protocolli proprietari. Condizione imprescindibile del progetto è anche la coerenza dei dati. Ho dovuto tenere conto di tutte le variabili che cambiavano da un modello all'altro, del rumore e delle possibili variazioni causate da fattori accidentali. Il supporto dei tecnici di EFA Automazione, con cui ho già più volte collaborato, è stato come sempre eccellente."

Supervisione eccellente

"Il progetto è iniziato lo scorso anno a fine estate ed è stato completato a dicembre" continua Reberning. "Abbiamo fatto il collaudo sotto la pioggia e la neve di questo rigido inverno che sta finendo. Non certo l'ideale per un impianto fotovoltaico! Ma abbiamo approfittato dei primi giorni di sole, o almeno di non pioggia, per vedere finalmente la supervisione dell'impianto in funzione. E' stato da subito interessante vedere le diverse derivate di potenza rispetto alle repentine variazioni dell’irraggiamento delle diverse marche." Infatti l'impianto è dotato di sensori che rilevano la temperatura dei pannelli, la temperatura dell'ambiente esterno e l'irraggiamento. Questi dati sono utili per verificare il funzionamento dei pannelli, ed eventualmente per ottimizzarlo. Per esempio è utile sapere se la temperatura sul pannello è troppo elevata, diciamo 80 °C: allora il pannello non funziona in modo ottimale e si registrano difficoltà di prestazione. Vengono monitorati tutti i parametri leggibili: tensione, corrente, stato, energia, allarmi ecc. I dati vengono monitorati attraverso due punti di accesso presso la sede di Overtech, un computer nell'ingresso dell'azienda sempre connesso, e un altro computer al primo piano sempre presidiato. Overtech non ha chiesto la funzione di invio messaggi di allarme, proprio perché c'è sempre un operatore a monitorare l'impianto. I dati sono poi accessibili da remoto: l'accesso da remoto viene effettuato da Overtech in contesti fieristici a scopo dimostrativo e da Reberning stesso per la diagnostica del sistema di supervisione. Una delle difficoltà da superare è stata quella di garantire la coerenza dei valori misurati e di conseguenza la coerenza dei sistemi di misura installati a bordo dei diversi inverter. "E' stato molto interessante. Posso dire che le diverse case hanno installato sistemi di misura con un grado diverso di efficienza e precisione. Sono stati rilevati errori non lineari nelle misure dei parametri elettrici" spiega Reberning. Insomma, l'efficienza di un dispositivo è importante. La competenza di un professionista lo è altrettanto.

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