Автоматизация мониторинга защиты фотоэлектрических систем от перенапряжения с помощью Weidmüller PV Next и The Pill от Shelly

Автоматизация мониторинга защиты от перенапряжения фотоэлектрических систем с помощью Weidmüller PV Next и The Pill от Shelly.

Обзор

Этот проект является частью жилой фотоэлектрической установки с гибридным однофазным инвертором, примерно 10 кВт фотоэлектрических панелей и аккумуляторной системой емкостью около 100 кВт·ч. Площадь дома составляет около 200 м², но в центре внимания этой работы не размер системы, а защита от перенапряжения и способы ее правильного мониторинга . Традиционно защита от перенапряжения в бытовых фотоэлектрических системах рассматривается как пассивный компонент. После установки ее обычно проверяют только во время плановых профилактических осмотров или после того, как что-то уже пошло не так. В действительности устройства защиты от перенапряжения являются расходными материалами; их цель — поглощать и рассеивать энергию, а это значит, что со временем они могут выйти из строя.

Почему Weidmüller PV Next

Я выбрал Weidmüller PV Next в первую очередь потому, что он обеспечивает сигнализацию сухим контактом для внешнего мониторинга. Эта единственная функция превращает защиту от перенапряжения из пассивного устройства в активную часть системы. PV Next хорошо подходит для фотоэлектрических систем постоянного тока и гибридных установок. Модульная конструкция позволяет заменять защитные картриджи модуль за модулем , без отсоединения кабелей и потери времени. С точки зрения интегратора, это критически важно: более быстрое обслуживание, меньше ошибок и меньшее время простоя.

Использование сухого контакта для отказоустойчивого мониторинга

PV Next обеспечивает COM, NO и NC

сухой контакт. В этой конфигурации я намеренно использую COM + NC . Это создает отказоустойчивую логику:

Замкнутая цепь = ОК
Разомкнутая цепь = тревога

Если срабатывает защита, обрывается провод или теряется связь с устройством мониторинга, система немедленно сообщает о неисправности. Это гарантирует, что отсутствие информации рассматривается как проблема, а не как нормальное состояние.

Почему именно The Pill от Shelly

Для считывания этого сухого контакта мне нужно было устройство, которое:

недорогое,
достаточно компактное, чтобы спрятать его внутри шкафа,
способное считывать цифровые входы,
с возможностью облачного доступа, но также пригодное для локального использования.

The Pill от Shelly идеально соответствует этим требованиям. В дополнение к входу беспотенциального контакта, оно также поддерживает цифровые датчики температуры (DS18B20) , которые я использую для мониторинга температуры шкафа. Это важно, потому что шкаф должен быть защищен от прямых солнечных лучей и дождя, ультрафиолетового излучения, а влага со временем может повредить корпуса и электронику.

Схема подключения

Сухой контакт от PV Next подключается напрямую к The Pill с помощью 5-контактного адаптера и внешнего источника питания. Промежуточные реле не требуются.

Схема подключения решения The Pill находится внутри шкафа.

Защита от перенапряжения сохранена для генерации сигнала ВКЛ.

Защита от перенапряжения не сохранена для генерации сигнала ВЫКЛ, например, сигнала тревоги.

Концепция настройки

Настройка проста:

Включите The Pill
Подключите его к локальной сети Wi-Fi
Настройте цифровой вход/выход 2 как цифровой вход, как показано на рисунке

«Скриншоты позволяют воспроизвести этот процесс для других интеграторов». Перейдите на главный экран после подключения устройства к сети.

Выберите правильную настройку периферийных устройств.

Установите флажок «Дополнительно».

Установите цифровой вход/выход 2 как «Цифровой вход».

Присвойте цифровым входам правильные имена.

Защита от перенапряжения должна отображаться как ВКЛ, поскольку мы используем COM и NC.

Если вы разблокируете одну из защит +UZ1 и извлечете ее из слотов, на экране должен немедленно отобразиться сигнал OFF.

Должно отображаться OFF, потому что мы удаляем +UZ1 из защитных механизмов.

Затем перезагрузите устройство, чтобы убедиться в его стабильной работе.

Облако, уведомления и экосистема

После подключения к Shelly Cloud , статус защиты от перенапряжения можно передавать техническим специалистам, владельцам и специалистам по мониторингу или поддержке. Используя сценарии, уведомления, скрипты или API, этот сигнал может стать частью более крупной экосистемы, включая Home Assistant, системы SCADA или пользовательскую логику автоматизации.

Вид из мобильного приложения Shelly App.

Обмен информацией с PV Next с другими коллегами.

Элегантный и простой способ поделиться данными о защите с коллегами. Краткое действие в классическом стиле типа IFTTT логика непосредственно в The Pill.

Пример создания действия при возникновении скачка напряжения.

Почему это важно

При возникновении сбоя ответственные лица немедленно уведомляются. Можно следовать четким процедурам, от проверки до действий по обеспечению безопасности в случае серьезного инцидента. Это сокращает время простоя, ограничивает ущерб и повышает безопасность.

«Для меня это не разовое решение». Это «повторяющаяся схема», которая подходит как для жилых домов, так и для крупных солнечных электростанций.

«Более безопасные системы».
«Miniмальные изменения существующих установок».
«Дешевый и надежный мониторинг для систем любого размера».

Вот почему этот подход стоит внедрять.