Предприятие по механизированной обработке металлов

Комплексное решение проблемы электропотребления на предприятии, состоящее из монтажа солнечных модулей, разворачивании системы GRES и разработку под нужды конкретного предприятия АСУ ТП. Таким образом, мы осуществили сведение потребления электроэнергии предприятием от электросетей до нулевых значений системой накопления энергии с двунаправленным инвертором (GRES) и АСУ ТП на базе контроллера ОВЕН.

Производственное предприятие занимается мех обработкой металлов. Имеется подключение к промышленной сети мощностью 100 кВт, но на предприятии имеются мощные потребители (лазерные станки, печи покраски, компрессоры и т.д.), при одновременной работе которых, потребляемая мощность может составлять до 150 кВт.

Соответственно выделенной мощности в 100 кВт предприятию периодически не хватает из-за чего выбивает вводной автомат, что, в свою очередь, приводит к остановке технологических процессов, выходу оборудования из строя, стрессам и убыткам!

Стоит заметить, что увеличение мощности сети предприятию на 50 кВт через сетевую компанию выходило очень дорого - более 41 млн. руб.

Проблемы энергообеспечения

Необходимость увеличения мощности сети и снижения эксплуатационных затрат на энергообеспечение предприятия

Решения и эффекты:

сетевая солнечная электростанция;

система накопления энергии с двунаправленным инвертором (GRES);

АСУ ТП на базе контроллера ОВЕН.

 

Разберем подробнее установленые компоненты системы и особенности применяемых решений.

Сетевая солнечная электростанция

солнечные модули TopRay Solar (КНР) – 63 кВт (150 шт.)

сетевой инвертор Fronius (Австрия) – 54 кВт (2 шт.)

Сетевая солнечная электростанция всегда работает параллельно с основным источником электроснабжения и использует его сигнал в качестве опорного.

Это может быть как промышленная сеть, так дизель-генератор или газо-поршневая установка – главное, чтобы качество сетевого напряжения соответствовало требованиям настроек инвертора.

При пропадании опорного напряжение сетевые инверторы мгновенно штатно отключаются. После возвращения напряжения, инверторы автоматически проводят тесты (около 1 минуты) и возобновляют работу. Синхронизируясь с опорным напряжением, сетевой инвертор докачивает выработанную от солнца энергию во внутреннюю сеть, уменьшая потребление от основного источника.

Если солнечной энергии хватает, сетевой инвертор сводит потребление от сети почти к нулевому значению.

При этом если разрешен экспорт электроэнергии обратно в сеть, инвертор, согласно настройкам, может отдавать в нее избытки генерации (например, если подключение выполнено по закону о микрогенерации – не более 15 кВт).

Система накопления энергии (СНЭ)

GRES - 50/75 (Vektor Energy) - Это система хранения электроэнергии с двунаправленным инвертором мощностью 50 кВт.

Благодаря двунаправленному инвертору она не пропускает через себя потребляемую мощность предприятия, и может быть установлена в любом месте, где есть возможность подключения нагрузки/генерации 50 кВт.

Проще говоря, GRES может быть подключен, как сетевая солнечная электростанция.

Данный комплекс имеет широкий функционал, однако для решения поставленной задачи потребовалась наша доработка.

АСУ ТП (автоматическая система управления технологическими процессами):

В реальном времени АСУ ТП получает данные о потреблении и направлении токов.

Используя эту информацию, реализуется следующий алгоритм работы:

Пока потребление на объекте покрывается генерацией от солнца и нет превышения установленных 100 кВт из сети, GRES стоит в режиме ожидания и удерживает АКБ заряженными

Как только начинает расти потребление и не хватает суммарной мощности от солнца и сети, GRES начинает добавлять эту мощность из АКБ.

Для более полного понимания алгоритма работы системы GRES, разберем ее работу на конкретном примере.

Представим, что потребление электроэнергии на предприятии выросло до своего максимума в 150 кВт, при этом выработка солнечных модулей составляет 20 кВт.

 

Что в таком случае делает система GRES?

Интеллектуальная модульная система управления электропитанием GRES добавляет предприятию недостающие 30 кВт.

Таким образом предприятие потребляет:

100 кВт из электросети

20 кВт от солнечных модулей

и 30 кВт, добавленных системой GRES, обеспечивающей предприятие дельтой, необходимой для достаточного объёма электроэнергии в рамках своих производственных процессов

 

Как только нагрузка падает – система мгновенно встает на заряд, но только свободной мощностью, которая так же берется из сети и от солнца!

АСУ ТП всегда точно следует за потреблением и мгновенно добавляет недостающую мощность, не позволяя сработать защите по превышению выделенной мощности от сети.

В течении ночи, когда нагрузка падает, происходит обслуживание АКБ с полным зарядом и утром система вновь готова к работе со 100% зарядом.