آموزش نیروگاه خورشیدی از صفر تا صد: دوره جامع طراحی و نصب
پکیج آفلاین نیروگاه خورشیدی
آموزش نیروگاه خورشیدی از صفر تا صد با مدرک فنی حرفه‌ای
آموزش غیرحضوری نیروگاه خورشیدی
۲۱ مرداد ۱۴۰۴ - ۱۳:۳۳
کد خبر: ۲۰۷

نصب و راه‌اندازی سیستم مانیتورینگ، ارتباطی و مخابراتی در نیروگاه خورشیدی

یکی از ستون‌های عملکرد پایدار و ایمن یک نیروگاه خورشیدی، سامانهٔ مانیتورینگ و ارتباطات آن است. در این مقاله، تمامی الزامات و مشخصات فنیِ موردنیاز برای نصب و راه‌اندازی سامانهٔ مانیتورینگ و ارتباطی نیروگاه خورشیدی را به‌زبان ساده و دقیق شرح داده‌ایم — مناسب برای مجریان، مهندسان IT و بهره‌برداران.
نصب و راه‌اندازی سیستم مانیتورینگ، ارتباطی و مخابراتی در نیروگاه خورشیدی

۱. کلیات و تأمین تجهیزات

در پروژه‌های مرجع، تأمین تجهیزات اصلی سامانهٔ مانیتورینگ، ارتباطی و مخابراتی معمولاً توسط پیمانکار اصلی انجام می‌شود. این سامانه شامل لایه‌های ارتباطی داخلی بین پست‌های فرعی، پست اصلی نیروگاه و کانکس مانیتورینگ، و نیز لایهٔ ارتباطی خارجی به شبکهٔ بالادست و مراکز کنترل خواهد بود.


۲. اهداف و عملکرد سیستم‌های ارتباطی داخلی

ارتباطات داخلی باید برای سه هدف مجزا طراحی و اجرا شوند:

  1. مانیتورینگ — نمایش و ثبت اطلاعات اینورترها، استرینگ‌ها و آرایه‌ها؛ نمایش وضعیت بریکرهای M.V و L.V، سکسیونرها، آلارم‌ها و تریپ‌های حفاظتی، وضعیت ترانسفورماتورها، رله‌های حفاظتی، UPS و سامانهٔ اعلام حریق، و مقادیر کنتورهای بخشی.

  2. کنترل — امکان فرمان‌دهی برای باز و بسته کردن بریکرها، ارت‌کردن ترانسفورماتورها، کنترل اینورترها و اعمال فرمان‌های تریپ حفاظتی روی بریکرهای بالادست؛ همچنین برقرار کردن اینترلاک الکتریکی بین بریکرهای بالادست و پایین‌دست.

  3. ایمنی و اینترلاک — جلوگیری از خطاهای اپراتوری از طریق اینترلاک‌ها و جلوگیری از بروز حوادث هنگام اعلان آلارم‌هایی که در صورت عدم رسیدگی به تریپ منجر می‌شوند.

توجه: کلیه اینورترهای سایت باید به‌صورت Daisy Chain و با کابل SFTP Cat6 متصل شوند و برای هر STS موجود در سایت یک دیتا‌لاگر مناسب جهت جمع‌آوری اطلاعات اینورترها پیش‌بینی گردد.


۳. ارتباط خارجی (ارتباط با پست بالادست و مراکز کنترل)

لینک ارتباطی بین پست اصلی نیروگاه و پست بالادست باید مطابق نیازمندی‌های شرکت توزیع، ساتبا و استانداردهای داخلی توانیر راه‌اندازی شود. اطلاعات ارسالی شامل پارامترهای هواشناسی، ارزیابی منابع، پارامترهای الکتریکی و غیرالکتریکی، رویدادها و آلارم‌هاست.
الزامات حداقلی:

  • سامانهٔ مانیتورینگ باید قابلیت اتصال و ارسال داده به سامانهٔ مانیتورینگ ساتبا را از طریق نصب سخت‌افزار یا به‌روزرسانی نرم‌افزار داشته باشد.

  • پیمانکار باید دو لینک ارتباطی مستقل برای ارسال دیتا به دیسپاچینگ شرکت توزیع و سامانهٔ داخلی ساتبا ایجاد کند. ارسال بر بستر APN و با پروتکل IEC 60870-5-104 یا DNP3.0 انجام می‌شود. درصورت غیرممکن‌بودن استفاده از این پروتکل‌ها، جایگزینی مطابق دستورالعمل‌های تله‌متری اسکادا و با توافق طرفین و تحمل هزینهٔ مازاد توسط کارفرما خواهد بود.

دو کارکرد اصلی در بخش خارجی خلاصه می‌شوند:

  1. مانیتورینگ / سیگنالینگ

  2. اینترالکی داخلی


۴. الزامات IT و شبکه (تجهیزات، توپولوژی و امنیت)

برای تضمین پایداری، امنیت و قابلیت سرویس‌دهی سامانه، موارد زیر الزامی است:

سخت‌افزار و پشتیبانی

  • کلیه تجهیزات باید نو و دارای پشتیبانی سازنده باشند؛ از به‌کارگیری تجهیزاتی که پشتیبانی‌شان پایان یافته خودداری شود.

  • استفاده از سوئیچ‌هایی با سرعت کمتر از 1 Gbps ممنوع است (مگر با تأیید مدیریت IT).

  • سوئیچ‌های صنعتی باید از برند Moxa باشند و قابل‌مدیریت (manageable) با پشتیبانی احتمالی SNMP برای مانیتورینگ آینده باشند. در صورت استفاده از فیبر نوری، SFPهای Moxa به‌کار روند و یک واحد سوئیچ®SFP برای بکاپ پس از اتمام پروژه تحویل شود.

تفکیک شبکه و امنیت

  • شبکهٔ صنعتی (OT) و شبکهٔ LAN اداری باید از رنج‌های IP متفاوت استفاده کنند و توسط یک فایروال (حداقل یک Mikrotik) جداسازی شوند. رنج‌های IP باید از مدیریت IT شرکت توزیع دریافت شوند.

  • لیست IPهای استاتیک و رمزهای عبور تجهیزات در پایان پروژه به‌صورت رسمی اعلام و امکان تعویض رمزها فراهم شود.

  • استفاده از Boxهای پلی‌کربنات (مانند Schneider یا Danub) برای تجهیزات داخل سایت توصیه شده است.

استانداردهای کابل‌کشی و فیبر

  • برای کابل‌کشی شبکه حداقل استاندارد CAT6 (SFTP) الزام است؛ از پَچ‌کوردها و سرسوکت‌های کاردستی خودداری شود؛ تمامی Terminationها کارخانه‌ای یا استاندارد روی پنل انجام شود.

  • در ارتباطات Backbone از فیبر Single-mode با حداقل 4 Core استفاده شود. در بخش اداری و LAN می‌توان از Multimode بهره برد. در نقاط Fusion، backup link و fusion backup در نظر گرفته شود و فیبرها در پنل Patch قرار گیرند.

UPS و Rack

  • UPS مناسب در سایت باید پیش‌بینی شود: دستگاه‌های UPS با ظرفیت ≥ 3 kV باید دارای SNMP داخلی (in-built) باشند و زمان راه‌اندازی Ready SNMP باشند (از تبدیل‌های SNMP→RS232 و مشابه خودداری شود).

  • استفاده از رک کوچکتر از 9U یا با عمق کمتر از 60 سانتی‌متر مجاز نیست.

تجهیزات خاص

  • سوئیچ‌های LAN اداری از برند Cisco با پشتیبانی PoE باشند.

  • برای Power سوئیچ‌ها از برند Siemens یا Meanwell استفاده شود؛ در غیر این صورت برند پیشنهادی باید جهت تأیید اعلام گردد.

  • برای Access Pointها از تجهیزات UBNT استفاده شود و از خرید تجهیزات با لایسنس غیرقابل پشتیبانی (off-end) خودداری شود.

  • سیستم Wi-Fi تنها به شبکه LAN متصل شود و از اتصال آن به شبکه صنعتی جلوگیری شود.


۵. تجهیزات نظارت تصویری و سیستم مانیتورینگ محلی

  • استاندارد کنونی برای دوربین‌ها و NVRها در پروژه‌ها، برند Hikvision با حداقل دقت 4 MP است؛ پیشنهادات جایگزین باید کتبی ارائه و تأیید شوند.

  • برای مشاهده تصاویر در محل، استفاده از Smart TVهای مناسب داخلی (مثلاً G+) مجاز است؛ در صورت استفاده باید Account مشاهده از مدیریت IT شرکت توزیع دریافت گردد.

  • در صورت نیاز به PC برای مانیتورینگ ترجیحاً از دستگاه‌های Intel NUC (نسل 8 یا بالاتر) استفاده شود.


۶. مشخصات و قابلیت‌های سامانهٔ مانیتورینگ (پارامترها و نگاشت داده)

سامانهٔ مانیتورینگ باید شامل سخت‌افزار و نرم‌افزارهای نمایشگر، یک دستگاه کامپیوتر جهت ذخیره‌سازی، و سنسورهای لازم برای داده‌برداری باشد. پارامترهای حداقلی که باید مانیتور شوند عبارت‌اند از:

  • میزان تشعشع خورشیدی (پیرانومتر)

  • دمای سطح ماژول (سنسور دمای سطح)

  • اتصال به دماسنج محیطی و بادسنج

  • محدودهٔ دمای عملیاتی تجهیزات: از −25 تا +70 °C (برای سنسورها) و −25 تا +50 °C برای محیط سامانه مانیتورینگ

  • ولتاژ و جریان شینه DC

  • ولتاژ و جریان AC

  • توان لحظه‌ای و انرژی تولیدی روزانه و ماهیانه

  • هارمونیک‌های ولتاژ و جریان تا هارمونیک سی‌وسوم (33)

  • قابلیت شناسایی جریان‌های رشتهای معکوس و اختلال در عملکرد اینورترها و کاهش بازده رشته‌ها

  • واکنش سریع به تشخیص خطاها: ارسال اخطار به تیم مربوطه در محل، مدیریت پیام‌های عیب‌یابی و گزارش‌دهی منظم براساس دستورالعمل بهره‌بردار.

سایر ویژگی‌های عملیاتی سامانه:

  • امکان اتصال به شبکهٔ کامپیوتری کارفرما از طریق Ethernet-LAN.

  • قابلیت ثبت اطلاعات تا بازهٔ زمانی حداکثر ۱ سال با نرخ نمونه‌برداری ۵ دقیقه (Log retention و backup باید برنامه‌ریزی شود).

  • درجهٔ حفاظت تجهیزات مانیتورینگ حداقل IP40.


۷. تست، تحویل و نکات اجرایی پایانی

  • پیش از راه‌اندازی، تجهیزات IT و فیبر باید تست‌های مربوطه (از جمله OTDR در صورت نیاز) را پشت سر بگذارند و سوئیچ‌ها/SFPهای backup تحویل شوند.

  • کلیه رمزها، IPها، و مستندات شبکه باید در پایان پروژه تحویل کارفرما شده و دسترسی‌های لازم تعریف گردد.

  • هرگونه پیشنهاد برای استفاده از برندهای متفاوت یا تغییر پروتکل‌های ارتباطی باید مکتوب و با تأیید مدیریت IT شرکت توزیع و ساتبا صورت گیرد.


جمع‌بندی

راه‌اندازی سامانهٔ مانیتورینگ و ارتباطی در نیروگاه خورشیدی بیش از آنکه یک پروژهٔ IT باشد، یک عملیات چنددیسپلینه است که برق، مخابرات، شبکه و امنیت را در هم می‌آمیزد. رعایت دقیق الزامات فنی قراردادی — از انتخاب کابل و سوئیچ تا تعریف لینک‌های تله‌متری با پروتکل‌های استاندارد — باعث می‌شود نیروگاه نه‌تنها به‌درستی تولید را ثبت و گزارش کند، بلکه در شرایط بحرانی ایمن، قابل‌کنترل و قابلِ‌اعتماد باقی بماند.

ارسال نظر