西班牙每年的太陽(yáng)輻射量達到2100千瓦時(shí)/平方米。為避免這些能源的浪費，歐洲南部國家建設越來(lái)越多的兆瓦級太陽(yáng)能發(fā)電系統。除了使用高質(zhì)量的組件，要使這些系統保持長(cháng)期高效的運行，關(guān)鍵在于維護。這意味著(zhù)需要對運營(yíng)管理和監控進(jìn)行最優(yōu)化的組織和可持續的設計。  

    蘇埃拉II太陽(yáng)能電場(chǎng)，靠近西班牙東北部的薩拉格薩，于2012年10月上線(xiàn)并實(shí)現了11.5兆瓦的電力輸出，該電場(chǎng)也因其高度協(xié)調的運營(yíng)管理理念而著(zhù)稱(chēng)。發(fā)電場(chǎng)，占地超過(guò)30公頃，為該地區1萬(wàn)多居民提供太陽(yáng)能電力，每年減少二氧化碳排放量超過(guò)4萬(wàn)噸。該發(fā)電廠(chǎng)由Grupo Jorge公司經(jīng)營(yíng)，Grupo Jorge公司在肉品加工業(yè)擁有75年的經(jīng)驗并致力于可用資源的可持續利用。該項目是由Elecnor公司計劃和實(shí)施，Elecnor公司是西班牙基礎設施項目、可再生資源和新技術(shù)的工程、開(kāi)發(fā)和建設行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)。

    蘇埃拉II太陽(yáng)能園區擁有來(lái)自Elecnor的子公司–Atersa生產(chǎn)的54000多個(gè)晶體模塊。這些模塊能夠在水平單軸的模式下跟蹤太陽(yáng)的移動(dòng)軌跡。另外還有光伏組件組成的2304個(gè)陣列。在擬定初步計劃并列明各項任務(wù)后，當地的一家公司—dcontrol 公司經(jīng)委托編程并生成數據采集與監控系統（SCADA）的圖形界面。

    16路匯流箱

    太陽(yáng)能園區的拓撲結構分為9個(gè)分區，每個(gè)分區包括256個(gè)陣列，這些陣列通過(guò)16個(gè)匯流箱接到兩個(gè)中央逆變器。運營(yíng)公司需要對全部2304個(gè)陣列進(jìn)行不間斷監控，以此保證整個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電廠(chǎng)的持續高效的運營(yíng)和有效維護?；谶@些需求，菲尼克斯電氣開(kāi)發(fā)了16路匯流箱，并在匯流箱中安裝Solarcheck產(chǎn)品系列的陣列監控模塊。

    該產(chǎn)品系列為模塊化直流監控系統，由直流測量模塊和匹配的通信單元組成。這些直流測量模塊配備8個(gè)無(wú)觸點(diǎn)直流測量通道和1個(gè)電壓測量輸入通道。同時(shí)每個(gè)匯流箱配備兩個(gè)測量模塊，對來(lái)自16個(gè)陣列的電流進(jìn)行有效監控。每個(gè)匯流箱測量一次電壓。太陽(yáng)能電場(chǎng)的9個(gè)分區中每個(gè)分區有一個(gè)控制箱，每個(gè)控制箱的中心安裝一個(gè)匹配的Solarcheck通信模塊，每個(gè)分區需要安裝四個(gè)通信模塊。

    數據直接傳入SCADA和電場(chǎng)控制系統

    每個(gè)控制箱還安裝一個(gè)Inline系列緊湊型控制系統。由于電源是通過(guò)通信電纜輸入電場(chǎng)中的Solarcheck測量模塊，因此用于直流測量的電源在控制箱中按分區分組。每個(gè)控制箱僅需一根雙絞線(xiàn)即可在匯流箱測量模塊和通信模塊之間傳輸數據和電源。

    Solarcheck監控系統提供關(guān)于陣列電流、每個(gè)匯流箱的電壓和測量模塊中的設備溫度等信息。然后通過(guò)RS485 Modbus RTU將數據從通信模塊傳到Inline控制器。接著(zhù)，相應的可編程邏輯控制器（PLC）通過(guò)Profinet協(xié)議將來(lái)自九個(gè)分區的數據直接發(fā)送至SCADA系統以及上級園區控制系統。

    異常偏差報警

    運營(yíng)公司通過(guò)菲尼克斯電氣的基于網(wǎng)絡(luò )的AXweb+管理系統觀(guān)察并監控太陽(yáng)能電場(chǎng)的約12000個(gè)數值和信號。AXweb+顯示發(fā)電廠(chǎng)的電力輸出和氣象數據，運營(yíng)公司可以隨時(shí)通過(guò)本地網(wǎng)站或互聯(lián)網(wǎng)調用這些數據。在該網(wǎng)站的信息概覽中可以觀(guān)察到太陽(yáng)能園區單個(gè)分區正在生產(chǎn)的電力。一個(gè)報警系統發(fā)出異常偏差警報并以文字信息的方式報告給維護人員，同時(shí)，錯誤報告記錄發(fā)生的故障。任何時(shí)候只要點(diǎn)一下鼠標即可看到agent中更多關(guān)于故障原因的信息，以便解決問(wèn)題。

    由于測量數據都記錄在一個(gè)預設的注冊表中，他們可以被準確的分配到電場(chǎng)中相應的陣列。該表識別每個(gè)電力測量通道和通信模塊的每個(gè)測量值。確定發(fā)電廠(chǎng)拓撲結構之后，Elecnor員工可以輕松地檢驗某個(gè)測量數據所屬的太陽(yáng)能園區中的陣列。

    人員和材料的高效利用

    直流陣列監控是蘇埃拉II太陽(yáng)能電場(chǎng)控制和監控系統的主干。由于測量數據的精確分配，維護人員可以在發(fā)生故障時(shí)快速有效地實(shí)施必要的措施。而且，通過(guò)以高性?xún)r(jià)比的方式部署維護人員和相關(guān)材料，可以長(cháng)期將運營(yíng)成本控制在較低的水平。運營(yíng)公司對Solarcheck陣列監控系統的模塊化設計和高效贊譽(yù)有加。另外，由于不需要為匯流箱提供電源，整個(gè)陣列監控系統的電源得到了高效利用。而每個(gè)匯流箱中的測量模塊是通過(guò)通信電纜輸入電源的。

    蘇埃拉II太陽(yáng)能電場(chǎng)的控制是基于陣列監控和測量值的可視化，以此保證Grupo Jorge長(cháng)期穩定的能源產(chǎn)量。因為菲尼克斯電氣能夠提供高質(zhì)量的解決方案和為所有組件和系統提供全面的支持，Grupo Jorge選擇了菲尼克斯電氣。例如，自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的員工在調試階段能夠持續提供支持。由于所有參與建設的公司的問(wèn)題都能夠得到及時(shí)解決，因此，太陽(yáng)園區成功地按期連接到了電力網(wǎng)。