| Popis: |
A monitorização de parques solares fotovoltaicos é, em particular nas instalações de maior potência instalada, uma atividade crucial para assegurar o adequado desempenho técnico e económico destas unidades de produção de eletricidade. A referida monitorização implica a aquisição de dados relativos ao funcionamento das centrais, em termos de grandezas elétricas e não elétricas (meteorológicas). Estes dados possibilitam o cálculo de indicadores de desempenho (por exemplo energia efetivamente produzida face ao valor expectável) e a deteção de situações de falha. A aquisição dos dados necessários à monitorização contínua de uma central impõe a comunicação com diversos equipamentos instalados no parque fotovoltaico. O presente trabalho, realizado em parceria com a empresa Voltalia Portugal S.A., tem por objetivo fundamental o desenvolvimento de um sistema de aquisição e registo de dados (“datalogger”) provenientes de equipamentos instalados em parques solares fotovoltaicos, nomeadamente inversores, sensores (temperatura, irradiância, tensão e corrente), autómatos e até mesmo servidores. O sistema desenvolvido destina-se, principalmente, a ser utilizado em parques solares mais antigos, cujos equipamentos não possuem acesso a softwares com as funcionalidades pretendidas. O desenvolvimento deste projeto teve como base partes de dataloggers anteriormente desenvolvidos pela Voltalia, em particular no que se refere a drivers de comunicação com dispositivos instalados nas centrais fotovoltaicas. Estes componentes de programação já existentes foram melhorados e adaptados para a utilização no datalogger desenvolvido neste trabalho. Adicionalmente, foi desenvolvido todo o sistema de aquisição, tratamento e armazenamento de dados referentes a grandezas elétricas (potências, tensão elétrica, corrente elétrica, frequência, energia, nível de carga em baterias, etc.) e não elétricas (temperaturas, irradiância, pressão atmosférica, velocidade e direção do vento, humidade relativa, etc.). Além disso, foi também implementada uma interface gráfica que permite visualizar as grandezas relevantes, para além da definição de utilizadores e respetiva atribuição de permissões relacionadas com o uso do sistema. O sistema desenvolvido irá funcionar num Raspberry Pi, que por sua vez terá de efetuar uma comunicação com um sistema central de modo a recolher os dados necessários dos equipamentos, esta comunicação será possível através do uso de um serviço de comunicação desenvolvido (aplicação de comunicação) pela própria Voltalia. ABSTRACT: The monitoring of photovoltaic plants is an important activity to ensure the adequate technical and economic performance of these electricity production units, especially in higher power facilities. The mentioned monitoring implies the acquisition of data relative to the functioning of the plants in terms of electrical and non-electrical (meteorological) quantities. This data enables the calculation of performances indicators (for example, the energy produced versus its expected value) and the detection of fault situations. The continuous acquisition of photovoltaic plant data requires communication with multiple types of equipment installed on those power plants. The present work, developed in partnership with Voltalia Portugal S.A., aims to create acquisition and data-logging system from equipment installed in photovoltaic plants, including inverters and sensors (temperature, irradiation, tension and current), automatons and even servers. This project is aimed mainly at older photovoltaic plants whose equipment doesn’t possess dedicated software with the required functionalities. The development of this project used parts of software previously developed by Voltalia, particularly concerning communication drivers with devices installed in photovoltaic plants. These existing programming components were improved and adapted for use in the datalogger developed. The system for acquiring, processing, and storing electrical (power, electrical voltage, electrical current, frequency, energy, battery charge level, etc.) and non-electrical (temperatures, irradiance, pressure atmosphere, wind speed, relative humidity, etc.) data was developed. In addition, a graphical interface was implemented, allowing the visualization of the temporal evolution of relevant quantities, the management of alarms, the definition of users and the respective attribution of permissions related to the use of the system. The developed system will run on a Raspberry Pi, which in turn will perform a communication with a central system to collect the necessary data from the equipment, this communication will be possible with the use of a communication service (communication application) developed by Voltalia themselves. |
