Smart String

Monitoraggio Impianti Fotovoltaici
Descrizione del sistema
• Sistema innovativo per diagnostica e monitoraggio
degli impianti fotovoltaici a livello stringa.
• Due o più schede di misura per stringa:
• una sul pannello connesso al negativo di stringa;
• una o più schede su altri pannelli della stringa.
• Comunicazione wireless fra schede di misura e String
Unit.
• Comunicazione Modbus fra String Unit e stazione
remota.
• Interfaccia web e sistema di allarmi configurabili via
mail e sms consentono a proprietari e manutentori del
campo di:
 controllare lo stato delle stringhe;
 individuare interruzioni della produzione;
 rilevare anomalie a carico delle stringhe o dei
sistemi di protezione lato CC.
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Informazioni raccolte dal sistema
Informazioni disponibili
• Corrente, tensione e potenza di stringa.
• Energia prodotta.
• VOC, ISC e tensione operativa dei pannelli sui quali sono installate le schede.
• Potenza producibile dalla stringa (valutazione basata sui dati dei pannelli sui quali sono
installate le schede).
• Temperatura delle celle dei pannelli monitorati (valori stimati dalle misure dei dati
elettrici grazie ad un algoritmo sviluppato in esclusiva per I.E.R. dal dipartimento di
Ingegneria Elettronica dell’Università di Napoli “Federico II”).
Anomalie rilevabili
• Interruzione della produzione da parte di una o più stringhe.
• Interventi del diodo di blocco, avarie di fusibili e/o interruttori di protezione lato CC.
• Mismatch di corrente fra stringhe uguali connesse in parallelo.
• Riduzione della produzione causata dai pannelli sui quali sono installate le schede.
• Riduzione della produzione causata da altri pannelli.
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Struttura del sistema
Componenti del sistema
• Le schede di misura installate
sui pannelli di una stringa inviano
i dati alle String Unit
(comunicazione wireless).
• Le String Unit raccolgono i dati
di gruppi di stringhe e li inviano
alla stazione remota
(comunicazione Modbus).
• La stazione remota (microPC,
PC standard o industriale) inoltra
i dati del campo ad un server
(comunicazione via internet).
• Il server memorizza i dati dei
campi in un database, li elabora e
li mette a disposizione degli
utenti tramite interfaccia web,
mail e sms.
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Vantaggi del sistema
Gestione delle informazioni
 Possibilità di gestire più campi tramite un’interfaccia unica:
 interfaccia con struttura ad albero per visualizzare dati relativi a più campi e scendere nel
dettaglio delle singole installazioni (livello inverter, quadro di parallelo/ingresso inverter, stringa);
 il sistema può gestire e visualizzare informazioni relative a campi con configurazioni diverse
(stringhe in parallelo su quadri di campo o su ingressi inverter per campi medio - grandi, singole
stringhe connesse a ingressi inverter distinti per piccole installazioni).
 Interfaccia web per la visualizzazione delle informazioni:
 interfaccia web estremamente intuitiva;
 rappresentazione grafica dei dati provenienti dai campi con diversi livelli di dettaglio;
 la modalità di visualizzazione veloce dà accesso immediato a stato del campo, dati di misura,
eventi e allarmi;
 la modalità di visualizzazione avanzata offre uno strumento potente per l’analisi del
funzionamento dei campi monitorati.
 Sistema di allarmi automatici e configurabili via mail o sms:
 è possibile scegliere gli eventi che generano allarmi;
 gli allarmi possono essere notificati via mail o sms;
 soglie di allarme completamente configurabili da parte dell’utente.
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Vantaggi del sistema
Installazione
 Installazione semplice e rapida:
 le schede vengono fissate ai supporti del pannello tramite fascette (non è necessario forare i
supporti esistenti o aggiungerne di nuovi);
 per le connessioni elettriche con i pannelli vengono utilizzati connettori standard;
 non è necessario acquistare e installare sensori aggiuntivi (celle calibrate, sensori di
temperatura).
 Installazione anche su campi già installati e in produzione:
 il montaggio delle schede sui supporti dei pannelli può avvenire a stringhe connesse, durante il
normale funzionamento del campo;
 per riconfigurare il cablaggio è necessario disconnettere una sola stringa alla volta per breve
tempo (pochi secondi, grazie all’impiego dei connettori standard);
 SmartString è compatibile con tutti i componenti già installati sul campo (quadri di parallelo,
dispositivi di protezione, inverter): non è necessario sostituire nulla.
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Installazione delle schede di misura
2 connettori
a T standard
1 connettore
a T standard
Scheda di pannello
su uno o più pannelli
Montaggio tramite fascette
Scheda di pannello
e sensore di stringa
fissati insieme sul pannello
connesso al negativo di stringa.
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Flessibilità del sistema
Configurazione di base
schede installate su due
pannelli (uno connesso al
negativo di stringa, l’altro
scelto opportunamente).
Compatibile
con qualunque
configurazione
del campo
Configurazioni con più
schede di pannello
il sistema può essere
utilizzato per
stringhe connesse a
quadri di parallelo o
direttamente
all’inverter.
maggiore il numero di schede,
maggiore la quantità di
informazioni sullo stato del
campo.
Sistema
per avere tutte le funzioni di
diagnostica e monitoraggio ed
il sistema iMPPT per
l’ottimizzazione di stringa.
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Esempi di funzionamento
• Di seguito vengono illustrati alcuni esempi di funzionamento del sistema.
• Dati ed eventi vengono mostrati ricorrendo alla visualizzazione della potenza prodotta a
diversi livelli del campo fotovoltaico.
• I grafici mostrati sono disponibili nell’interfaccia web di gestione del sistema, e possono
essere visualizzati per analizzare nel dettaglio il funzionamento dei campi monitorati o per
ottenere informazioni aggiuntive in caso di allarmi.
• La generazione di eventi e allarmi è totalmente automatizzata, e non richiede la
visualizzazione e/o l’interpretazione di tali grafici.
• I dati di misura mostrati si riferiscono al campo fotovoltaico utilizzato per i test del
sistema, sito in Valle di Maddaloni (CE).
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Esempi di funzionamento
Misure effettuate ed eventi segnalati: livello inverter o quadro di parallelo
ai livelli inverter e quadro di
parallelo/ingresso inverter
si valutano produzione delle
singole stringhe e
produzione totale
potenze di stringa differenti
se le stringhe sono identiche questo
evento può indicare un’anomalia
sulla stringa con potenza minore:
è possibile configurare un allarme
Esempio di analisi dei dati al livello inverter che indica una possibile anomalia relativa alla stringa 1: è possibile
impostare un allarme automatico e ottenere informazioni più precise esaminando i dati al livello stringa.
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Esempi di funzionamento
Misure effettuate ed eventi segnalati: livello stringa
al livello stringa si valutano
la produzione reale della
stringa e la proiezione della
produzione complessiva dei
pannelli sui quali sono
installate le schede di misura
potenza prodotta minore
della proiezione
questo evento può indicare che
uno o più dei pannelli causano una
riduzione della potenza prodotta
dalla stringa
L’analisi dei dati della stringa 1 indica che nell’intervallo di tempo evidenziato la produzione è minore rispetto alla
proiezione della potenza dei pannelli monitorati: è possibile impostare un allarme ed esaminare i dati dei pannelli.
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Esempi di funzionamento
Misure effettuate ed eventi segnalati in una giornata con eventi multipli
livello inverter
stringa 1 disconnessa e riconnessa
viene generato un allarme se la durata
dell’evento supera un limite configurabile; la
riconnessione automatica indica in questo
caso che si trattava di un intervento
transitorio
stringhe identiche
con valori di potenza
generata differenti
disconnessione delle stringhe 1 e 2
la disconnessione contemporanea di tutte le
stringhe di un livello genera un evento grave
Interpretazione degli eventi e generazione degli allarmi sono legate a parametri (valori massimi e minimi delle
grandezze elettriche e della durata degli eventi).
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Dati di targa delle schede di misura
Dati elettrici
Tensione massima di stringa
990 V
Tensione massima di pannello (Voc)
45 V
Corrente massima di pannello (Isc)
13 A
Dati meccanici
Temperatura operativa
- 35 °C ÷ 85 °C
Protezione involucro
IP 65
Raffreddamento
Natural Convection
Dimensioni [mm]
45 x 90 x 145
Dati I/O
Wireless
2.4 GHz IEEE 802.15.4
Power Supply
Potenza assorbita media
< 0,5 W
Potenza assorbita massima
<2W
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