菲尼克斯電氣 Michael Gulsch

Jura太陽能發(fā)電園區(qū)鳥瞰圖

1 引言

Jura太陽能發(fā)電園區(qū)在監(jiān)視和管理輸入電能時(shí)采用了菲尼克斯電氣的方案，運(yùn)營(yíng)商IBC太陽能公司將產(chǎn)生的電能傳輸及并入供電公司的電網(wǎng)，并能有效滿足供電公司對(duì)于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求和規(guī)定。現(xiàn)在，通過菲尼克斯電氣的方案，系統(tǒng)和逆變器的運(yùn)行數(shù)據(jù)可以隨時(shí)獲得。

Jura太陽能發(fā)電園區(qū)的總發(fā)電最高可達(dá)37兆瓦，是德國(guó)最大的光伏系統(tǒng)之一。9個(gè)園區(qū)位于班貝克和拜羅伊特之間A70高速公路110米的延伸帶，占地總面積近80公頃，其中分布了大約160,000個(gè)光伏模塊。

該園區(qū)有自己的變電站，產(chǎn)生的電能將直接并入110千伏高壓電網(wǎng)。因此，為運(yùn)營(yíng)商節(jié)省了額外輸電線纜方面的投資成本。

2 強(qiáng)制輸入管理

為了確保電網(wǎng)的穩(wěn)定性，早在2012年之前，可再生能源法就規(guī)定輸出量超過30千瓦的分布式發(fā)電站（例如光伏系統(tǒng)）必須具有使供電公司能控制電能并入的技術(shù)設(shè)備。

于是，菲尼克斯電氣生產(chǎn)的100級(jí)ILC 1xx緊湊型控制器便有了用武之地。供電公司可用該裝置指定輸出功率和電壓與電流間的相位角功率參數(shù)。這樣就可以控制總功率、實(shí)際功率和無功功率元件。

這一點(diǎn)相當(dāng)重要，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的大規(guī)模發(fā)電站不能應(yīng)對(duì)能源利用的快速變化，因此發(fā)電站產(chǎn)能緩慢下降；而另一方面，太陽能發(fā)電園區(qū)的產(chǎn)能卻相應(yīng)上升。在Jura太陽能發(fā)電園區(qū)，供電公司這一需求通過9個(gè)子區(qū)得以滿足。

3 緊湊型控制器將設(shè)置點(diǎn)定義轉(zhuǎn)換成控制信號(hào)

操作員通過從逆變器上讀取相關(guān)數(shù)據(jù)，來獲悉電流系統(tǒng)狀態(tài)、光伏板效率和并入的累積電能等信息。每一子區(qū)都包含了幾千個(gè)230 瓦太陽能光伏板，分組建立逆變器儲(chǔ)存庫。

每個(gè)存儲(chǔ)庫由大約8個(gè)逆變器組成，每個(gè)逆變器的容量大約為17千瓦。50個(gè)逆變器串聯(lián)并與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)箱相連。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)箱為更高級(jí)別的控制提供了數(shù)據(jù)記錄和通訊界面。Jura太陽能發(fā)電區(qū)的每個(gè)子區(qū)都有相應(yīng)的中心建筑，而每個(gè)中心逆變器都有自己的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)箱，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)箱通過光纖網(wǎng)絡(luò)與菲尼克斯電氣生產(chǎn)的ILC170 ETH 2TX緊湊型控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，線間控制器將供電公司以4~20mA模擬值方式提供的設(shè)置點(diǎn)定義轉(zhuǎn)化成逆變器的控制信號(hào)。最后，控制信號(hào)將在逆變器的命令下傳輸給網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)項(xiàng)。

“Jura太陽能發(fā)電園區(qū)特別之處在于我們安裝了20多公里的光纜，將網(wǎng)絡(luò)中的所有元器件連接起來。這就是說我們可以從控制中心訪問每一臺(tái)逆變器?！盜BC 公司的Thomas Reuter解釋道。此外，ILC 170 ETH 2TX可以讀取并記錄系統(tǒng)和轉(zhuǎn)流器的重要運(yùn)行數(shù)據(jù)。如果有需要，可以使用GSM/GPRS調(diào)制解調(diào)器將數(shù)據(jù)以網(wǎng)頁或工作表形式傳送給操作員，操作員可以在個(gè)人電腦上直接瀏覽和評(píng)估數(shù)據(jù)。

菲尼克斯電氣緊湊型控制器是執(zhí)行上述任務(wù)的理想選擇。作為執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)，這些控制器擁有可自由編程的以太網(wǎng)界面和用戶友好程序庫，此外，根據(jù)要求的變化可以靈活擴(kuò)展控制的概念。數(shù)量眾多的串聯(lián)輸入/輸出模塊涵蓋了所需的各種功能。例如，在Jura太陽能發(fā)電園區(qū)，模擬模塊直接用來評(píng)估供電公司定義的設(shè)置點(diǎn)。RS-485接線盒可以接上GSM/GPRS調(diào)制解調(diào)器，將產(chǎn)生數(shù)據(jù)傳送給操作員，從而可以讓系統(tǒng)獨(dú)立于電纜網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。

4 用戶觀點(diǎn)

Jura太陽能發(fā)電園區(qū)是IBC太陽能股份公司迄今完成的最大獨(dú)立工程。對(duì)位于Franconian Jura的各園區(qū)來說，中心控制是一特殊挑戰(zhàn)。園區(qū)裝配了20多公里的光纜，將所有網(wǎng)絡(luò)元設(shè)備連接起來，這就是說我們可以從控制中心訪問每一臺(tái)逆變器。由于有菲尼克斯電氣的ILC 170 ETH 2TX，我們可以隨時(shí)讀取并記錄系統(tǒng)和逆變器的重要運(yùn)行數(shù)據(jù)，同時(shí)，我們可以在總部直接評(píng)估數(shù)據(jù)，隨時(shí)全面了解各園區(qū)的運(yùn)行情況。我們通過公眾參與的太陽能基金運(yùn)行Jura太陽能發(fā)電園區(qū)系統(tǒng)，因此我們需要能隨時(shí)監(jiān)測(cè)到故障并采取適當(dāng)措施，這一點(diǎn)十分重要，這是我們確保公眾投資安全并取得預(yù)期收益的唯一方法。