Fernüberwachung mit dem Powador-web. Leistungsbeschreibung. Deutsche Originalversion

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1 Fernüberwachung mit dem Powador-web Leistungsbeschreibung Deutsche Originalversion

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3 Leistungsbeschreibung Fernüberwachung mit dem Powador-web Inhaltsverzeichnis 1 Funktionsprinzip Hardware Datenlogger Schnittstellen Kommunikation Konfiguration Sensorik Einstrahlung Strangüberwachung Webportal Powador-web Visualisierung Soll-Ist-Vergleich Ertragsprognose Wechselrichterdaten Energie Energie (normiert) Intelligenter Generatoranschlusskasten (GAK) Analyse Berechnung der PR Überwachung Report Datenlogger-Konfiguration Anlagenpark Benutzerverwaltung Darstellungsmöglichkeiten Leistungsbeschreibung_Powador-web_DE Seite 3

4 Funktionsprinzip 1 Funktionsprinzip Das Fernüberwachungssystem für Photovoltaik-Anlagen von KACO new energy besteht aus Hardwarekomponenten (Datenlogger und Sensorik) und einem Webportal. Analog Analog Digital RS485 RS485 Ethernet Ethernet POWADOR pro LOG MADE IN GERMANY XL GSM/GPRS ISDN Analog DSL Internet Abbildung 1: Funktionsprinzip Der Datenlogger Powador-proLOG ist über ein Bussystem (RS485) mit der Kommunikationsschnittstelle der Wechselrichter verbunden. Zum einen werden die Daten der Wechselrichter (z. B. U DC, I DC ) und zum anderen Daten externer Sensoren (z. B. Einstrahlung, Strangstrom) erfasst, zwischengespeichert und über das Internet an das Webportal Powador-web übertragen. Hierauf hat der Kunde bzw. Betreiber der PV-Anlage passwortgeschützten Zugriff. Das Powador-web bietet: Visualisierung über Diagramme anlagenspezifischer Daten Alarmierung Analyse/ Bewertung/ Vergleiche Reports Fernkonfiguration des Datenloggers Tagesaktuelle Sattelitendaten Seite 4 Bedienungsanleitung Powador-web_DE

5 Hardware 2 Hardware 2.1 Datenlogger Zur Erfassung anlagenspezifischer Daten wird vor Ort ein Datenlogger benötigt, der Powador-proLOG. Diesen gibt es in den Ausführungen S, M und XL Schnittstellen Der Datenlogger besitzt mehrere Schnittstellen: RS485 Buskommunikation mit Wechselrichtern. Analogeingang frei konfigurierbar (Spannung, Strom oder PT 1000) zur Erfassung von Sensoren Digitaleingang Professionelles Netzeinspeisemanagement KACO Power-Control Fernsteuerung des Cosphi der angeschlossenen Wechselrichter Erfassung von S0-Impulsen von Energiezählern Statuseingang Digitalausgang Ansteuerung einer Solaranzeige über S0-Schnittstelle (Powador-view) Ausgabe eines lokalen Alarms (Schnittstelle direkt am Powador-Wechselrichter) Ethernet Konfiguration des Datenloggers Datenübertragung über DSL Kommunikation Daneben bietet der Datenlogger verschiedene integrierte Modemvarianten, um die erfassten Daten zu Übertragen. Somit ist eine Übertragung über Telefonverbindung (Analog, ISDN), über GSM oder auch über GPRS möglich. Die Ethernet-Schnittstelle, die in jedem Datenlogger vorhanden ist, ermöglicht immer auch eine Übertragung der Daten über DSL und den Anschluss eines PC oder Laptops zur Konfiguration vor Ort. Das Übertragungsintervall vom Datenlogger an das Webportal ist ebenfalls abhängig von der Kommunikationsart des Datenloggers. Beispielsweise ist über DSL ein viertelstündlicher Datenversand möglich. Bedienungsanleitung Powador-web_DE Seite 5

6 Hardware Konfiguration Die Konfiguration des Datenloggers erfolgt über den Installationsassistenten, dabei wird der Installateur Schritt für Schritt angeleitet. Abbildung 2: Startseite der HTML-Seiten des Datenloggers 2.2 Sensorik Damit die PV-Anlage vollständig überwacht werden kann, ist es notwendig, weitere Parameter zu erfassen. Zum einen sind das meteorologische Werte (Einstrahlung, Temperatur, Wind) zum anderen kann das eine Strangüberwachung (Powador Argus) sein. Weiterhin ist es möglich die Zählerdaten mit Hilfe des Zählersensors zu erfassen Einstrahlung Durch die Erfassung der Einstrahlung vor Ort wird im Portal ein direkter Vergleich zwischen erzeugter Energie und Strahlungsenergie durchgeführt. Des Weiteren wird eine Simulation der kompletten PV-Anlage mit den tatsächlich vor Ort herrschenden Bedingungen unter Berücksichtigung der Anlagenkonfiguration durchgeführt Strangüberwachung Kommen Zentralwechselrichter der Powador XP-Serie zum Einsatz, werden die einzelnen Stränge in der intelligenten Strangüberwachungsbox Powador Argus, allgemein als Generatoranschlusskasten (GAK) bezeichnet, gebündelt und dann an den Wechselrichter geführt. Seite 6 Bedienungsanleitung Powador-web_DE

7 3 Webportal Powador-web Die vom Datenlogger erfassten Daten werden im Webportal benutzerfreundlich dargestellt und dienen in erster Linie der Überwachung, Analyse und Visualisierung der PV-Anlage. Bild 3: Startseite Portal Die Daten stehen dem Nutzer über die komplette Laufzeit der PV-Anlage zur Verfügung. Sie können, neben der visuellen Darstellung, auch tabellarisch angezeigt werden oder als CSV-Datei heruntergeladen werden. Bedienungsanleitung Powador-web_DE Seite 7

8 3.1 Visualisierung In nachfolgendem Diagramm wird die Leistung der PV-Anlage über einen Tag dargestellt. Ist am Anlagenstandort ein Einstrahlungssensor installiert, so wird der zeitliche Verlauf der Sonneneinstrahlung ebenfalls visualisiert. Bild 4: Leistungs- und Einstrahlungskurve = Leistung = Einstrahlung Diese Grafik ermöglicht zum Beispiel ein einfaches und schnelles Erkennen eines Anlagenausfalls (siehe Bild 5). Bild 5: Anlagenausfall = Leistung = Einstrahlung Seite 8 Bedienungsanleitung Powador-web_DE

9 Neben Tag ist es möglich, das Zeitfenster in Woche, Monat, Jahr oder Gesamt abzuändern (siehe Bild 6 und 7). Bild 6: Wochenansicht = Leistung = Einstrahlung Bild 7: Monatsansicht = Energie Bedienungsanleitung Powador-web_DE Seite 9

10 3.2 Soll-Ist-Vergleich Der Soll-Ist-Vergleich bzw. die Simulation bietet eine einfache Möglichkeit, auch ohne spezielle Vorkenntnisse, eine Bewertung des Leistungsverhaltens der PV-Anlage vorzunehmen. Zugrunde liegt eine durch das Portal automatisch durchgeführte Anlagensimulation. Bild 8: Soll-Ist-Vergleich = Energie > 90 % = Energie > 70 % = Energie < 70 % = Simulation Dabei wird für jeden einzelnen Tag ein Soll-Wert berechnet (gelbes Dreieck) und mit dem Ist-Wert (Balken) dargestellt. Im Hintergrund befindet sich der Toleranzbereich. Grundlagen für die Simulation sind: Einstrahlungsdaten (wenn ein Einstrahlungssensor vor Ort zur Verfügung steht. Ohne Sensor werden automatisch Satellitenstrahlungsdaten verwendet) Standortdaten (Längen- und Breitengrad) Wechselrichterdaten Moduldaten Ausrichtung, Neigung und Verschaltung der Solarmodule Außentemperatur Seite 10 Bedienungsanleitung Powador-web_DE

11 3.3 Ertragsprognose In der Ertragsprognose findet eine Gegenüberstellung des prognostizierten zum gemessenen spezifischen Ertrag statt. Der prognostizierte Wert kann z.b. von einem Ertragsgutachten stammen. Des Weiteren kann auch der simulierte Ertrag dargestellt werden. Die Zeitachse beträgt immer ein Jahr. Für jeden Monat wird jeweils der letzte berechnete Wert dargestellt. Bild 9: Ertragsprognose 3.4 Wechselrichterdaten Abhängig vom Wechselrichter können eine Vielzahl von Informationen bereitgestellt werden, die eine Auswertung oder ggf. eine Fehleranalyse vereinfachen und somit beschleunigen können. Nachfolgend wird beispielhaft die Energie der Wechselrichter (einmal absolut, einmal normiert) aufgeführt. Daneben sind weitere Daten verfügbar, sowohl DC- als auch AC-seitig: AC Leistung AC Strom AC Spannung DC Leistung DC Strom DC Spannung Gerätetemperatur Wechselrichterstatus Bedienungsanleitung Powador-web_DE Seite 11

12 3.5 Energie Das nachfolgende Diagramm (Bild 10) stellt die eingespeiste Energie pro Wechselrichter im tageszeitlichen Verlauf dar. Bild 10: Erzeugte Energie Gleichzeitig erfolgt eine Bewertung, die anhand der Abweichung vom Mittelwert (unter Ausschluss des niedrigsten und des höchsten Wertes) berechnet wird. Seite 12 Bedienungsanleitung Powador-web_DE

13 3.6 Energie (normiert) Im Diagramm Energie (normiert) wird die von den Wechselrichtern erzeugte spezifische Energie auf Tagesbasis ausgewertet. Die normierte Wechselrichterenergie ermöglicht es, Wechselrichter mit unterschiedlicher PV-Generatorleistung miteinander zu vergleichen. Bild 11: Energie (normiert) 3.7 Intelligenter Generatoranschlusskasten (GAK) Kommen Zentralwechselrichter der Powador XP-Serie zum Einsatz, können die einzelnen Stränge in der intelligenten Strangüberwachungsbox Powador Argus gebündelt und dann an den Wechselrichter geführt. Die einzelnen Stränge werden alle einzeln erfasst und überwacht (Vergleich der Strangströme). Der Strom kann sowohl absolut als auch relativ dargestellt werden. Bild 12: Strangüberwachung mit Powador Argus Bedienungsanleitung Powador-web_DE Seite 13

14 3.8 Analyse Ein wichtiger Faktor zur Bewertung einer PV-Anlage ist die Performance Ratio (PR). Die PR beschreibt den Gesamtwirkungsgrad einer PV-Anlage, also das Verhältnis aus realem Ertrag zu idealem Ertrag. Mit Hilfe dieses Wertes ist es möglich, PV-Anlagen standortunabhängig miteinander zu vergleichen Berechnung der PR E erzeugte Energie in kwh G Strahlungsenergie auf Modulebene in A Fläche der Anlage Modulת Modulwirkungsgrad Berechnung des Modulwirkungsgrads Pinstall installierte Leistung in kwp Verdichtung der PR auf Monats- bzw. Jahreswerte Seite 14 Bedienungsanleitung Powador-web_DE

15 Im nachfolgenden Diagramm (Bild 14) ist die erzeugte Energie pro Tag (roter Balken) und die PR (Punkte) aufgetragen. Bild 13: Energie - PR 3.9 Überwachung Zur Sicherung des Ertrags ist eine automatische Überwachung durch das Portal Powador-web unabdingbar. Nachfolgende Alarme können u. a. durch das Portal generiert werden: Energie/Einstrahlung (Vergleich zwischen eingespeister Energie und gemessener Einstrahlung vom Einstrahlungssensor vor Ort) Energievergleich Wechselrichter (Energievergleich zwischen den im Portal eingerichteten Wechselrichtern. Hierbei werden die Wechselrichter paarweise miteinander verglichen). Bild 14: Toleranz (% der Nennleistung) Bedienungsanleitung Powador-web_DE Seite 15

16 Dieser Vergleich erfolgt normiert, d. h. es können Wechselrichter unterschiedlicher Anschlussleistung miteinander verglichen werden. Stromsensorvergleich (Vergleich zwischen gemessenen Strömen. Hierbei werden die Messwerte der Stromsensoren paarweise miteinander verglichen.) Bild 15: Toleranz (% vom Nennstrom) Dieser Vergleich erfolgt normiert, d. h. es können Strangströme mit unterschiedlichem IMPP miteinander verglichen werden. Soll/Ist Vergleich Energieproduktion (Vergleich zwischen simulierter und eingespeister Energie) Dateneingang (Falls für den vergangenen Tag keine Daten angeliefert wurden und auch nicht nachgeholt werden konnten, löst diese Überwachung aus) Systemalarm (Zusätzliche Alarmierung aus externen Quellen oder administrative Störungsmeldungen) Zählervergleich (Energievergleich zwischen Einspeisezählern) Diese vom Portal generierten Alarme können an mehrere Personen über , Fax oder SMS versendet werden. Bild 16: Verantwortlichkeit Darüberhinaus können bei bestimmten Alarmen verschattungsfreie Zeiten, Toleranzen oder Verzögerungen individuell angepasst werden. Seite 16 Bedienungsanleitung Powador-web_DE

17 3.10 Report Das Portal bietet die Möglichkeit Standardreports zu generieren und in definierten Intervallen an den Kunden/ Betreiber automatisiert zu versenden. Der Report kann bestimmte Grafiken, Information und Messdaten enthalten. Bild 17: Beispiel Report 3.11 Datenlogger-Konfiguration Zunächst wird der Datenlogger vor Ort installiert und soweit konfiguriert, dass er in der Lage ist, mit dem Portal zu kommunizieren. Die weitere Konfiguration oder eine Konfigurationsänderung geschieht dann im Portal, also ebenfalls aus der Ferne. Neben Einstellungen zur Kommunikation oder zur Belegung der Schnittstellen ist auch jederzeit der Transferstatus ersichtlich. Bedienungsanleitung Powador-web_DE Seite 17

18 3.12 Anlagenpark Neben der Darstellung einer einzelnen PV-Anlage im Powador-web ist es möglich einen Anlagenpark mit allen PV- Anlagen zu erstellen. Bild 18: Anlagenpark 3.13 Benutzerverwaltung Für das Portal gibt es mehrere Benutzergruppen, angefangen vom Gast bis hin zum Verwalter. Bild 19: Benutzergruppe Gast Seite 18 Bedienungsanleitung Powador-web_DE

19 Bild 20: Benutzergruppe Verwalter 3.14 Darstellungsmöglichkeiten Zusätzlich zur Darstellung im Portal gibt es die Möglichkeit, sich bestimmte Informationen bzw. Grafiken als App oder als RSS-Feed anzeigen zu lassen. Bild 21: Beispiel iphone-app für das Powador-web Bedienungsanleitung Powador-web_DE Seite 19

20 Text und Abbildungen entsprechen dem technischen Stand bei Drucklegung. Technische Änderungen vorbehalten. Keine Haftung für Druckfehler Carl-Zeiss-Straße Neckarsulm Germany Fon Fax

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