Sistema de Supervisão e Controle Usina Fotovoltaica Cidade Azul

December 16, 2014

Introdução

 

A Tractebel Energia e mais 12 empresas do setor elétrico, atendendo a Chamada pública de Projeto de P&D Estratégico nº 013/2011 da ANEEL: “Arranjos Técnicos e comerciais para Inserção da Geração solar Fotovoltaica na Matriz Energética Brasileira”, elaboraram e desenvolvem um Projeto de P&D Inovador no Brasil. O projeto tem ainda a participação da Universidade Federal de Santa Catarina como entidade executora.

 

Dentre os objetivos do projeto foi previsto a construção da maior usina fotovoltaica do Brasil, a Usina Fotovoltaica Cidade Azul, localizada no município de Tubarão, SC. Com capacidade de geração de 3MWp a sua energia gerada é disponibilizada na rede de distribuição da CELESC, podendo abastecer aproximadamente 1200 famílias. O projeto previu ainda a implantação de oito módulos de avaliação, que são mini usinas, contendo cada um sete diferentes tecnologias de painéis fotovoltaicos, para a avaliação do desempenho técnico e econômico das plantas em oito diferentes regiões climáticas do país.

 

 

Figura 1. Imagem aérea da usina / Foto: Tractebel Energia

 

Para a construção da usina, o motivador principal foi a pesquisa: conhecer como as três tecnologias mais difundidas no mercado se comportam na região podendo trazer benefícios em um projeto de maior escala.

 

A usina fotovoltaica possui  6 hectares de placas fotovoltaicas, nas tecnologias Silício Amorfo Microcristalino (a-Si/µc-Si), Disseleneto de Cobre, Índio e Gálio (CIGS) e Silício Policristalino (p-Si).

 

Desafio

 

Localizada em um local antes reservado a uma antiga bacia de cinzas do Complexo Termelétrico Jorge Lacerda, a Usina Cidade Azul está na margem oposta da rodovia e rio Tubarão em relação às demais usinas do complexo. O custo operacional era um dos fatores chave e era desejado que a operação fosse feita remotamente através de uma das três usinas existentes no complexo para otimizar a operação e manutenção. Desta forma, necessitava-se de um sistema confiável que pudesse trazer segurança aos responsáveis no que diz respeito à supervisão e eventuais intervenções.

 

Solução

 

A solução foi a adoção de um SCADA Elipse E3 customizado pela scadaHUB para atender aos requisitos de automação, trazendo para os operadores as informações e comandos necessários para a segurança em operação remota.

 

 

  Figura 2. Tela exibindo os três módulos de placas FV, assim como a energia e temperatura assinaladas junto a cada um deles

 

Na usina estão localizados dois servidores Windows Server 2012, cada um com um Elipse E3, formando a arquitetura HotStandBy, ou seja, se houver falha no servidor atuante, o servidor de retaguarda assume a execução do sistema.

 

Na sala de comando da UTLB fica a estação de controle da usina Cidade Azul, com dois Viewers que apresentam telas com um projeto gráfico customizado para os requisitos de usabilidade do sistema e de acordo com as normas técnicas da Tractebel Energia para SCADA.

 

As interfaces foram cuidadosamente planejadas na scadaHUB por Designers trabalhando em conjunto com a equipe da Tractebel Energia. Com 7500 pontos, o desafio era trazer a informação de forma organizada e sem poluição visual ou na lista de alarmes.

 

 Figura 3. Tela exibindo a energia gerada pela relação das placas de silício policristalino com três diferentes inversores de 10, 165 e 500 kW de potência

 

Benefícios

 

Dentre os benefícios verificados, podemos destacar:

  • Otimização dos custos operacionais, já que a UFCA é operada remotamente da UTLB.

  • Controle à distância de todos os módulos e equipamentos da usina.

  • Interface amigável e intuitiva.

  • Amostragem da energia gerada por inversor e tecnologia, permitindo avaliar o sistema.

  • Redução do tempo para diagnosticar problemas na usina via o sistema de alarmes do E3.

Para Júlio Albien, Engenheiro de Operação da usina, o supervisório desenvolvido pela scadaHUB é uma representação clara da planta fotovoltaica, permitindo a supervisão macro e micro simultaneamente.

 

 Figura 4. Engenheiro Júlio Albien em frente aos dois computadores de acesso à aplicação do E3 na UFCA. Ao fundo, telas de controle da UTLB / Foto: AR/Elipse Software

 

A usina é muito grande e complexa, contudo, graças ao E3, é possível visualizar todos os parâmetros simultaneamente, comparando as tecnologias à distância, sem precisar sair da sala de operações”, destacou o engenheiro.

 

O fato do E3 permitir que a Tractebel possa fazer a supervisão à distância e de forma ampla, facilitando a operação e manutenção da planta, foi o principal benefício proporcionado pelo software” – Jefferson Silva de Oliveira, Gerente da Usina.

 

 

Ficha Técnica

 

CLIENTE: Tractebel Energia
PACOTE ELIPSE UTILIZADO: Elipse E3
SISTEMA OPERACIONAL: Windows Server 2012
PONTOS DE I/O: 7500
DRIVERS DE COMUNICAÇÃO: DNP3.0 e Modicon Modbus.

 

 

 

 

 

 

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