Sistema de control, telegestión, SCADA Web y comunicaciones para la Central Solar Fotovoltaica Piloto de CFE en Cerro Prieto Baja California - México

Transcripción

1 Sistema de control, telegestión, SCADA Web y comunicaciones para la Central Solar Fotovoltaica Piloto de CFE en Cerro Prieto Baja California - México Objetivo: Situada en el campo geotérmico de Cerro Prieto (Baja California) la instalación cuenta con 5MW de capacidad nominal, la mayor central fotovoltaica de México. Con este proyecto piloto a gran escala CFE recopila datos de la explotación que se utilizarán para determinar las tecnologías y equipos óptimos en base a las condiciones del país. Por esta razón la planta está dividida en varias subplantas con diferentes tecnologías: 1,5MW módulos fotovoltaicos multicristalinos con seguidores a 1 eje (SPG-Thomson tipo 1) 1,0MW módulos fotovoltaicos multicristalinos con seguidores a 2 ejes (Clavijo) 1,5MW módulos de capa fina con seguidores a 1 eje (SPG tipo 2) 1,0MW módulos de concentración (CPV) con seguidores a 2 ejes (Solfocus) Solución: Sistema de Control distribuido para planta fotovoltaica formada por 4 subplantas con diferentes tecnologías de generación. Se implantó el módulo CORE del CONPAS SYSTEM, solución para la automatización y control de centrales solares de gran escala que utiliza equipos de diseño y fabricación propia de Arteche (antes SAC). Se trata de dispositivos de gran robustez y estabilidad, diseñados para operar en las condiciones más adversas. Automatización Central Solar Cerro Prieto Caso de éxito 1

2 Líderes del proyecto La Comisión Federal de Electricidad (CFE) es una compañía estatal mexicana dedicada a la generación, transmisión, distribución y comercialización de electricidad. La empresa, que esta verticalmente integrada, suministra energía a cerca de 35 millones de clientes, lo que equivale a más de 100 millones de habitantes, a través de una red de distribución y transmisión de km. La empresa representa la mayor parte de la capacidad instalada y producción energética del país. La CFE es la entidad del gobierno federal encargada del desarrollo, construcción, operación y mantención del sistema eléctrico del país. IBERDROLA Ingeniería y Construcción es una de las principales compañías de ingeniería energética del mundo, con proyectos en más de 30 países de Europa, Asia, África y América. En 2011 la cartera de proyectos de la Compañía superó los dos mil millones de euros. El 85% de esta cartera de proyectos se localiza en el exterior, lo que demuestra la progresiva e intensa internacionalización registrada en los últimos años. Las áreas estratégicas de expansión internacional de la Compañía son Estados Unidos, Reino Unido, Latinoamérica, Rusia y países del Este de Europa. La Compañía es filial 100% IBERDROLA, uno de los principales grupos energéticos del mundo, con presencia en más de 40 países y líder mundial del sector de las energías renovables. Vista general de la Central Fotovoltaica Piloto Cerro Prieto Automatización Central Solar Cerro Prieto Caso de éxito 2

3 Requisitos del cliente: Suministro de tableros de monitorización de sub-plantas. Requisitos ambientales adversos. Tableros en intemperie (Norma NEMA 4x) Implementación del Módulo CORE de CONPAS SYSTEM para el control general de la planta, integrando comunicaciones con los siguientes equipos: CENACE centro control CFE Protocolo DNP3.0 perfil CFE Protecciones Fabricante Ingeteam Contadores Fabricante Arteche Fabricante Schneider Seguidores Fabricante SunSeeker SPG ModBus/RTU Fabricante Clavijo ModBus/TCP Fabricante Solfocus Protocolo Propietario SUNDOG String Box Fabricante Weidmüller Protocolo ModBus/RTU Inversores Fabricante SMA Torre Meteorológica SCADA WEB Fabricante Data logger Meter-030 Alcance del suministro: El diseño del sistema parte de los requisitos básicos definidos por Iberdrola Ingeniería y Construcción. El proceso de ingeniería engloba las disciplinas de: Ingeniería Básica. Ingeniería y Fabricación de tableros de monitorización de Módulo CORE de CONPAS SYSTEM. Gestión de acopios, fabricación de tableros y equipos de control. Detalle de tablero de control para cada sub-planta Logística de envíos los tableros. Ingeniería de montaje. Integración de protocolo propietario para control de seguidores SOLFOCUS. Según requisitos y especificación del cliente. SCADA accesible a través de internet de forma segura mediante una Red Privada Virtual (Virtual Private Network - VPN) Módulo de concentración Solfocus Automatización Central Solar Cerro Prieto Caso de éxito 3

4 Adaptación de comunicaciones con INVERSORES SMA. Comunicación con la Torre Meteorológica Comunicación con contadores de Arteche Comunicación con Contador de Schneider Comunicación con protecciones de Ingeteam. Vista general inversores SMA Comunicaciones con Seguidores SPG. Detalle celda Arteche smart CLAD Diseño de funcionalidades e interfaces SCADA WEB según requisitos de cliente. Detalle seguidores SPG durante el montaje Comunicaciones con Seguidores de Clavijo. Comunicación con String Box, equipo de medición de Weidmüller Comunicaciones con Centro de control CENACE de CFE. Formación del personal mantenimiento y operación. Puesta en servicio de sistema CONPAS SYSTEM. Detalle seguidores Clavijo Automatización Central Solar Cerro Prieto Caso de éxito 4

5 Modulo CORE del CONPAS System El módulo CORE del CONPAS SYSTEM ofrece una gran versatilidad para adaptar el sistema a las necesidades reales de la instalación, con diferentes soluciones mecánicas y prestaciones. En este proyecto se ha optado por la solución sobre carril DIN, opción más competitiva que la versión en rack para instalaciones de tamaño superior. Además de las funcionalidades habituales en este tipo de equipos, el CONPAS01 sirve el SCADA Web tanto al puesto de operación local como a los clientes remotos, facilitando el mantenimiento y la supervisión de la instalación de forma remota. Los componentes empleados en esta instalación son los siguientes: Equipos de control de fabricación propia CONPAS01 de alta robustez, con SCADA WEB integrado. Fuentes de alimentación de MeanWell Protectores de Sobretensiones de Weidmüller. Ampliadores de puertos RS485 de Moxa. Conversores RS232 a RS485 de Weidmüller. PC puesto operación local HP Router 3G Dual Sim de DIGI Router Principal de la planta de SonicWall UPS de ENERSAI Vista Detalle CONPAS01 Beneficios Interoperabilidad con cualquier componente, Centro de control, SCADA, etc Base de datos relacional de tiempo real. Herramientas de fácil uso para el mantenimiento. Programación de lógicas. Sistema Modular con equipos de entorno eléctrico. Fácil creación de Informes. Opción de SCADA a medida de las necesidades. La solución implementada permite obtener información detallada de cada sub-central para analizar el rendimiento de las diferentes tecnologías fotovoltaicas. Para este proyecto se ha integrado el protocolo propietario del fabricante SOLFOCUS denominado SUNDOG, específicamente desarrollado para aplicaciones de tecnología fotovoltaica de concentración (CPV) y cuya integración concretamente la gestión física de los diferentes dispositivos - resulta compleja. Escalabilidad total que permite integrar nuevos equipos, dar respuesta a actualizaciones o ampliar la instalación sin límites físicos, gracias a la arquitectura distribuida del sistema. Fácil integración en sistemas de control y supervisión mediante protocolos estándares utilizados en el sector eléctrico: DNP3.0, MODBUS/RTU, IEC , IEC e IEC entre otros. Desarrollo de funcionalidades e interfaces para SCADA WEB según los requisitos y preferencias del cliente. Flexibilidad total para incorporar nuevas funcionalidades sobre la misma plataforma, como por ejemplo soluciones de seguridad perimetral o soluciones de almacenamiento seguro en la nube. La capacitación la impartieron en primera persona ingenieros de Arteche con la más alta cualificación asegurando una alta transferencia de conocimiento. Arteche cuenta con centros productivos en México, por lo que tiene la infraestructura necesaria para dar rápida respuesta y ofrecer un soporte cercano Automatización Central Solar Cerro Prieto Caso de éxito 5

6 Central solar Fotovoltaica 5 MW CERRO PRIETO Con 4 sub-centrales diferentes, esta central diversifica la matriz energética y representa una excelente fuente de experiencia para identificar las tecnologías que ofrecen mejor rendimiento en la zona.