Kolokációs energiatárolóhoz architektúra példa
Energiatároló-BESS vezérlés és távfelügyelet SCADA-val
BESS kolokáció teljesítmény menedzsmentje SCADA megoldásokkal
Miért használjunk AVEVA SCADA rendszereket energiatároló (BESS) és megújuló energia termelés felügyeletére?
BESS és BESS kolokációs rendszerek telepítése során számos gyakorlati igény merül fel energiatároló (BESS) szállító, aggregátor és végfelhasználó partnereink részéről, melyeket SCADA rendszer telepítésével könnyen, műszakilag előnyös módon ki lehet elégíteni. Webinar-unkon és cikkünkben ezeket a gyakorlati problémákat fogjuk tárgyalni.
Kiknek szól ez a cikk?
Végfelhasználóknak
akik már rendelkeznek megújuló energia termelési képességgel (PV park, szelerőmű), energiatárolóval (BESS) vagy tervezik annak telepítését
Energiatároló telepítőknek
akik a BESS rendszerekkel érkező SCADA-szerű szoftverek helyett vagy mellé keresnek olyan SCADA megoldást, amit saját igényeik szerint testre szabhatnak, bővíthetnek és ezzel magasabb szolgáltatási szintet kínálhatnak
Aggregátoroknak
akik a végfelhasználók/energiaközösségek számára nyújtanak energiamenedzsment szolgáltatást vagy akkreditált aFFR szolgáltatást végeznek
Partnereink által megfogalmazott gyakorlati nehézségek, igények:
Több egymástól független rendszert kell közös platformra hozni egy centralizált SCADA-ban!
Különböző vendorok által szállított, szeparált rendszerekben elérhető adatokat és funkciókat csak külön lehet elérni, saját HMI-n vagy saját szoftveren keresztül, nem beszélve a végfelhasználó meglévő épületfelügyeleti, automatizálási vagy valamilyen SCADA rendszeréről, további mérőórákról, stb. A hatékony üzemeltetés érdekében átfogó, egységes felügyeleti rendszerben kell tudni az adatokat megjeleníteni és a funkciókat elérni. Erre megoldás egy centralizált SCADA bevezetése.
A különböző alrendszerekből vett releváns méréseket és az ezekből kalkulált mérőszámokat egy központi műszerfalon, képernyőn kell megjeleníteni!
A BESS-ből, inverterből, mérőórákból elérhető adatokat, meteorológiai állomásokból származó adatokat (energiatároló töltöttségi szintje, SOC, egyes akkumulátorok hőmérséklete, napelem pillanatnyi termelése, stb.), biztonsági berendezések, reteszek státuszát vagy éppen pillanatnyi értékét kell tudni egy felületen, valós időben monitorozni és trendeken megjeleníteni. Releváns mérőszámokat kell tudni valós időben kalkulálni vagy éppen tetszőleges időszakra kiszámolni és abból jelentést generálni, pl. mekkora mértékben volt az energiatároló megújuló energiaforrásból töltve (pl. min. 75%), mennyit termeltek a napelemek, mennyi eneirgát vettek a hálózatról, stb.
Távolról is legyen elérhető a rendszer!
A távoli felügyelethez szükséges az adatok valós idejű és stabil elérése központi lokációból vagy akár mobil eszközről. Az esetleges hibák felmerülése esetén elengedhetetlenek az alarm management képességek (alarm-ok létrehozása, megfelelő személyzet értesítése, stb.), valamint a távoli beavatkozás lehetősége. A távoli elérés lehetőséget karbantartási szolgáltatások nyújtására, legyen szó akár az akkumulátorok degradációjának figyeléséről vagy éppen a SCADA alkalmazás távoli fejlesztéséről, további funkciókkal történő bővítéséről.
Különböző vendorok rendszereit kell tudni integrálni!
Egy BESS kolokációvan számos vendortól kell eszközöket egy rendszerbe integrálni. Az eltérő kommunikációs protokollok támogatásához különböző driver-ekre, illesztőkre van szükség. Nem elég, hogy egy adott PLC-hez van direkt driver (Siemens, Schneider, Omron, stb.) vagy elérhetőek az inverterek esetén járatos ipari protokollok (Modbus, stb.), a kiberbiztonsági szempontból megbízható ipari protokollokat (OPC UA) is kell tudni támogatni, melyeket az AVEVA SCADA szoftverek mind támogatnak.
Testre szabott, aggregált jelentéseket kell tudni generálni!
Akár hatósági megfelelés miatt, akár ad-hoc igények miatt azonnal és könnyen kell tudni jelentéseket készíteni a különböző alrendszerek historikus adatairól, teljesítményéről, kalkulált mérőszámairól. Ha egy váratlan ellenőrzés során vagy éppen év végén bizonyítani kell, hogy az energiatároló az egész év során legalább 75%-ban megújuló energiaforrásból lett töltve, akkor képesnek kell lenni az ilyen jelentéseket pár kattintással előállítani.
Modern és testreszabott vizualizációra van szükség - nem elégséges, ami jön a BESS-szel vagy ha csak a BESS látszik rajta, de a többi rendszerelem nem!
Ma már nem elég, hogy egy SCADA alkalmazás stabilan működik, a megjelenés is számít. Az AVEVA SCADA megoldásai kiterjedt grafikus könyvtárukkal fejlett adat- és folyamatvizualizációs képességeket kínálnak. Legyen szó akár trend-ekről, valós idejű műszerfalakról, a meglévő rendszer részletes logikai vagy kapcsolási ábrájáról, kontextus-vezérelt vagy feladatkörre szabott megjelenítésről, stb., az ügyfél számára egyedi vizualizációt kell tudni készíteni. Az AVEVA SCADA szoftverek egy nagyon kiterjedt ipari grafikus könyvtárat kínálnak, hogy gyorsan lehessen informatív és az egyedi igényeknek megfelelő SCADA képernyőket készíteni.
aFRR, arbitrázs
Élen járó hazai partnerünk MVM akkreditációval rendelkezik aggregátori, aFRR tevékenységére, amit AVEVA dobozos szoftverekkel valósít meg. Az AVEVA SCADA megoldásaival támogatható pl. a MAVIR által megkövetelt IEC 60870-5-104 vagy az elektromos hálózatok világában járatos Modbus RTU/TCP kommunikációs protokollok.
Élettartam és degradáció figyelése, mérése szükséges!
Trendeken, mérőszámok segítségével monitorozható az akkumulátorok kapacitása, degradációja, használati profilja, stb., így akár távolról is pontos képet kapható a rendszer jelenlegi műszaki állapotáról.
Milyen kimutatható előnyei vannak egy Energiatároló kolokációnál használt SCADA-nak?
A fent leírt funkciók együttes használata esetén egy centralizált SCADA rendszer segítségével a lenti, mérhető eredményeket lehet produkálni:
- Hatékonyabb rendszer üzemeltetés: a valós idejű adat vizualizációank köszönhetően felismerhetőek a fejlesztendő területek, veszteségek.
- Alacsonyabb működési költségek: a centralizált SCADA megoldásnak köszönhetően egy platformon keresztül megvalósítható a különböző alrendszerek felügyelete, egységessé tehető a jelentéskészítés vagy a felhasználók adatigényeinek kiszolgálása.
- Teljesítmény javulás: adat-vezérelt döntéseket lehet hozni a jobb és hatékonyabb működés érdekében.
- Élettartam növelés: a nagy értékű berendezések elhasználódását, degradációját, kapacitását, üzemidejét, stb. pontosan nyomon lehet követni, így elkerülhetőek a nem tervezett üzemszünetek.
Gyakran felmerülő kérdések:
- Meglévő SCADA rendszerrel integrálható az AVEVA SCADA szoftverei? – Igen! A támogatott ipari protokollok segítségével (OPC DA, OPC UA, stb.) kommunikálni lehet meglévő automatizálási platformokkal, SCADA rendszerekkel. Sőt meglévő rendszereket közös platformra lehet hozni, legyen szó akár felügyeletről, akár beavatkozásról.
- Meglévő SCADA rendszer kiváltható AVEVA megoldásokkal? – Igen! Az AVEVA SCADA megoldásai megtalálhatóak az összes iparágban, a gyógyszeripartól kezdve, a gyártáson, vízkezelésen és épületfelügyeleten át egészen az energiatermeléssel bezárólag.
- 3rd party programokkal lehet API-n keresztül a SCADA-val kommunikálni? – Igen! REST API támogatásnak köszönhetően lehet programozott módon lekérdezéseket intézni a SCADA szoftver felé.
- Van már aFRR nyújtására MAVIR által akkrediált hazai referencia? – Igen! Van olyan magyar aggregátor, aki AVEVA szoftvereket használva aFRR tevékenységet folytat.
- Van már BESS/energiatárolós hazai referencia? – Igen!
- Milyen hardware igényei vannak a SCADA telepítésének? – BESS esetén indokolt a SCADA-t lokálisan telepíteni. Ilyenkor egy többynire Windows operációs rendszert futtató számítógépre van szükség, ami a helyi hálózaton eléri a felügyelni kívánt eszközöket. Továbbá valamilyen módon internet kapcsolatos szükséges biztosítnai, akár egy remote access router-rel vagy éppen vezetékes internet kapcsolattal, ez szükséges a távoli eléréshez. Egyszerűbb esetben, amikor csak inverterekkel kell kommunikálni, az is elégséges, ha egy lokálisan telepített remote access router-en keresztül bonyolítja a központi helyen telepített SCADA a MAVIR által küldött parancsok kommunikációját.
Mik az AVEVA dobozos SCADA szoftverek előnyei?
Könnyű integráció!
Az AVEVA dobozos szoftverei számos olyan driver-rel, illesztővel, SDK-val, API támogatással rendelkeznek, melyek a legkülönfélébb rendszerekkel való integrációt teszik lehetővé. Lássunk néhány példát:
- Modbus TCP/RTU, OPC DA – A napelemek, akkumulátorok, inverterek, mérőműszerek, PCS-ek, PLC-k, stb. gyakran más vendortól származnak és általában a Modbus TCP/TRU kommunikációs protokollt használják, melyet az AVEVA szoftverek mind támogatnak.
- OPC UA – Ez egy modern, biztonságos (titkosított) ipari protokoll, melyet a legújabb rendszerek, IoT műszerek mind támogatnak. Az AVEVA szoftverek OPC UA kliensként is és szerverként is tudnak funkcionálni, így képesek a modern mérőeszközöktől kezdve bármilyen felsőbb szintű alkalamzással (EMS, adatbázisok, Historian-ek, ERP rendszerek, stb.) kommunikálni, adatot cserélni.
- Villamos ipari protokollok – IEC 61850, IEC 60870, stb.
- MQTT – a modern IoT eszközök, felhős alkalmazások támogatásához szükséges, melyet az AVEVA szoftverek mind támogatnak.
- REST API
- Adatbázis kapcsolatok – Excel, Access, Oracle, MySQL, SQL alapú adatbázisok, OLE-DB, ODBC, Azure, Oracle, PostreSQL, Historian-ek, stb.
- PLC támogatás direkt driver-ekkel (Siemens, Schneider, Omron, Allen-Bradley, stb.)
Az AVEVA szoftver portfólióban számos on-premise és felhős/cloud megoldás található, amivel a SCADA rendszerek kínálta real time monitoring-on túl további üzleti igényeket lehet kielégíteni, úgy mint önkiszolgáló műszerfalak készítése, ipari data management megoldás központi, akár országos szintű adatgyűjtésre, fejlesztői tudást nem igénylő jelentéskészítésre, data science-re, ipari analitikai megoldások készítése, stb. Az AVEVA felhős megoldásai mind AWS és Azure felhős környezetben működnek, így rendelkeznek az ezen szolgáltatók által kínált összes műszaki, infrastrukturális és kiberbiztonsági előnnyel.
Fejlett vizualizációs képességek
Az AVEVA szoftverek fejlett vizualizációs képességekkel rendelkeznek. Kész grafikus elemeknek köszönhetően bármilyen egyedi képernyők építhetőek, amelyek akár számítógépen, akár okos eszközön elérhetőek. A különböző valós idejű adatokat nem csak számszerűen lehet kijelezni, hanem akár térképre is lehet helyezni, trendelve lehet ábrázolni vagy éppen bármilyen rendszersémára lehet illeszteni. Különböző API-k és app-ok segítségével meteorológia adatokat lehet beolvasni, megjeleníteni vagy akár kamerák képét lehet SCADA alkalmazásokba ágyazni.
Mik egy korszerű, modern SCADA rendszer legfontosabb funkciói?
Nem biztos, hogy mindenki ismeri a SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) megoldások legfontosabb képességeit, ezért lássuk őket röviden felsorolva:
- Real time monitoring – Különböző alrendszerek és adatok egységes, valós idejű felügyelete, megjelenítése, valamint beavatkozási lehetőség
- Data collection, storage, analysis – Adatgyűjtés és -tárolás, trendek megjelenítése, valamint API-kon keresztül 3rd party programok kiszolgálása
- Reporting – előre definiált vagy ad-hoc jelentések készítése
- Alarm management, safety – riasztás kezelési képességek, végfelhasználó vagy üzemeltető azonnali értesítése esetleges meghibásodás esetén
- Remote access – Távoli elérés a telepítés támogatása vagy a kész üzemelő rendszer távoli felügyelete, karbantartása vagy éppen továbbfejlesztése céljából
- Vizualizáció – Egyedi képernyők, kontextus vezérelt átfogó SCADA képek készítése a hatékony üzemeltetés érdekében
- Skálázhatóság – ha új funkció vagy több tag kell, esetleg új berendezéseket, tárolókat vagy új telephelyet a kell a rendszerbe integrálni, azt akadály nélkül meg lehet tenni.
- Kiberbiztonsági szempontból modern – biztonságos kommunikációs protokollok használata, jelszóval védett modern felhaszálnó kezelés
- Rendszer integráció, centralizált felügyelet – könnyű integráció más rendszerekkel, mérőműszerekkel, adatbázisokkal, felhős alkalmazásokkal, meteorológiai állomásokkal, stb.
- Cloud/felhő támogatás és enterprise szintű security