As energias renováveis estão tendo um papel importante na estratégia Global relacionada com a luta contra a mudança climática, a redução de emissões de CO2 e a dependência dos combustíveis fósseis. As companhias elétricas e muitas outras empresas como, por exemplo, empresas do setor de engenharia ou construção, estão focando na construção, instalação e operação de infraestruturas de energias renováveis, devido à crescente importância que as Instituições públicas de todo o mundo tem dado a estas energias.
Energias renováveis
A origem de algumas fontes renováveis, como por exemplo o vento, a água e o sol, apresentam grandes desafios operacionais, devido a fatores como a incerteza de sua disponibilidade localizações dispersas, regulação elétrica e controle, conectividade de rede, custos de operação e outros similares. Estes novos desafios requerem importantes desenvolvimentos tecnológicos nas áreas do controle, proteção, medida e comunicações de forma que as fontes de energia renovável sejam capazes de competir com as fontes tradicionais de energia como o carvão, o petróleo ou o gás natural.
O Grupo ZIV, como principal provedor do setor industrial elétrico, está imerso nos processos e mudanças que afetam ao mercado das energias renováveis, através de sua participação em fóruns, desenvolvendo e integrando os equipamentos solicitados nestas novas aplicações.
A ZIV tem acumulado uma ampla experiência no mercado das energias renováveis em diferentes campos:
1. Equipamentos de Subestação de Proteção e Controle para parques solares e parques eólicos.
2. Sistemas de Telemedida inteligente para plantas fotovoltaicas.
3. PLC de Alta Tensão e sistemas para Teleproteção de subestação, destinados tanto a plantas solares quanto a parques eólicos.
4. Switches Ethernet especificamente desenhados para redes de fibra ótica, routers 3G para interconexão de plantas remotas com centros de controle, modems PLC e GPRS, assim como sincronizadores GPS.
5. Integração de equipamentos eletrônicos "legacy" solicitados em parques eólicos e plantas fotovoltaicas.
O grupo ZIV proporciona soluções elétricas e de comunicações completas para todas as aplicações da indústria de energias renováveis. Os clientes da ZIV são, principalmente, as companhias elétricas, integradores especializados em energias renováveis e as principais companhias energéticas.
Esta página mostra algumas das soluções ZIV aplicadas em diferentes sistemas de geração de energias renováveis, assim como os equipamentos e os sistemas disponíveis para estas aplicações.
Desenvolvimento de uma Rede Gigabit Ethernet Network entre Parques Eólicos baseado em Fibra Ótica OPGW
A ZIV tem sido selecionada como provedor de soluções de comunicação para um conjunto de parques eólicos localizados muito próximos entre si. O canal de comunicação de alta capacidade é utilizado para diferentes serviços.
Em um dos parques eólicos está instalado um console de controle centralizado que permite ao funcionário o acesso ao serviço SCADA de todos os parques. Adicionalmente, o projeto pretende resolver os problemas de cobertura GPRS nos distintos parques eólicos. A maior parte das regiões nas quais costumam ser construídos os parques apresentam um nível de cobertura GPRS insuficiente para que modems e routers sem fio funcionem corretamente. Neste caso particular, alguns dos parques eólicos tem nível de sinal suficiente para usar modems GPRS, que permitem o acesso remoto a relés de proteção e contadores.
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Finalmente, dentro do projeto se requer, também, uma série de serviços secundários como VoIP, de forma que sejam implementados sobre a mesma rede Gigabit Ethernet para conectar os parques eólicos entre sí, utilizando a infraestrutura de cabos de fibra ótica monomodo existente.
Esta rede Ethernet tem sido implementada utilizando switches Ethernet uSysCom, SWT,equipados com portas de fibra de cobre. Trata-se de switches industriais robustos, desenhados especialmente para o mercado elétrico.
Estes equipamentos tem sido homologados em aplicações de campo de várias companhias elétricas européias e americanas, tanto em subestações (clássicas e IEC 61850) como em centros de transformação. A rede consiste em diferentes anéis unidos por um nodo central, garantindo assim a redundância da arquitetura e dos equipamentos em caso de falha.
A rede Ethernet se configura de acordo aos diferentes serviços solicitados. São dedicados diferentes VLANs para os serviços mais importantes (SCADA, proteção, e medida). Cada console SCADA tem seu próprio caminho privado desde o parque principal ao SCADA de cada parque.
Equipamentos de comunicações para plantas eólicas e solares
A ZIV oferece uma ampla gama de produtos de networking para redes Ethernet em plantas eólicas e solares.
A topologia mais utilizada consiste em um conjunto de anéis de fibra ótica monomodo ou multimodo, de 100Mbps de banda larga, conectando assim os switches instalados nas turbinas. O controlador PLC da turbina está conectado a seu switch através de uma conexão 10/100BaseT ou série.
Os switches ZIV estão disponíveis em formato trilho DIN ou rack de 19", com até 40 portas 10/100baseT ou 100 BaseFX, 4 portas SFP Gigabit, fonte de alimentação redundante e 4 portas PoE. Também, está disponível um switch especialmente desenhado para as turbinas dos moinhos, equipados completamente com as interfaces de fibra ótica habitualmente utilizados neste campo, portas 10/100BaseT e funcionalidade de segurança especial para estas aplicações. A ZIV oferece ambos tipos de switches para parques eólicos, switches para as turbinas de vento e switches para o ponto central dos anéis LAN.
A ZIV também dispõe de equipamentos de comunicações adicionais, necessários nos parques eólicos, como por exemplo conversores série a IP, routers 3G, modems Ethernet GPRS, sincronizadores GPS, terminal servers, modems GPRS de duplo SIM para SCADA, comunicações por linha de potência, etc.
O modem GPRS de duplo SIM é utilizado por algumas elétricas para todas as plantas renováveis conectadas à sua rede. Utilizando este modem, a elétrica pode enviar um sinal de controle para ativar um comando. Devido à importância desta função, um modem de duplo SIM é utilizado para prover redundância. Caso o primeiro provedor de telefonia móvel esteja indisponível por alguma razão, o modem automaticamente conecta a um segundo provedor.
Terminais de teleproteção em plantas de cogeração de energia para a interconexão de redes elétricas
A ZIV tem atuado no mercado das energias renováveis desde os primórdios, fornecendo equipamentos de teleproteção para um grande número de instalações.
A interconexão para qualquer tipo de planta de cogeração, incluindo aquelas baseadas em energias renováveis (eólica, solar, biomassa e outras) está regulada na maioria de seus aspectos econômicos e técnicos pela legislação local. Em geral, e algumas vezes dependendo do nível de energia gerada, se requer o uso de terminais de teleproteção para assegurar a desconexão da planta em condições de falha.
Esta prática evita o fornecimento direto de energia desde a cogeração à rede, evita o fechamento reiterado da planta em condições de falha ou falta de sincronismo e assegura a desconexão automática ou manual da subestação quando for necessário. A teleproteção da ZIV garante comunicações confiáveis entre os relés de proteção que supervisionam a interconexão entre a planta de cogeração e a subestação da companhia elétrica.
Habitualmente, os terminais de teleproteção ZIV são utilizados para a transmissão de comandos desde a subestação (modo teleproteção), para assegurar a desconexão da cogeração e para evitar a reconexão da planta em condições de falha ou falta de sincronismo. A teleproteção também se utiliza como corte principal de supervisão, transmitindo sua posição desde a planta à subestação (modo tele-sinalização).
O alto grau de flexibilidade dos equipamentos de teleproteção da ZIV permite a transmissão de até 8 comandos de teleproteção independentes sobre canais digitais e 4 comandos sobre canais analógicos, estando disponíveis interfaces elétricos a 64 kbps como, por exemplo, recomendações G.703, V.35, V.11 ou X.21, a 2 Mbps para recomendação G.703, ou interfaces óticos a 64 kbps para fibra ótica em canais digitais e interfaces elétricos a 4 fios para canais analógicos.
As duas linhas de comunicação incluídas permitem a implementação de configurações de backup para recuperação diante de falhas do canal, ou dispor de 2 linhas de comunicações independentes para 3 configurações terminais, onde é útil receber comandos de teleproteção desde os dois extremos independentemente, ou enviar a informação de sinalização a ambos os extremos ao mesmo tempo. Já a configuração com duas linhas independentes também permite que os comandos viajem entre os extremos da linha, assim como a implementação de topologia em anéis.
Soluções de telemedida para plantas de geração baseadas em energias renováveis
A geração de energia baseada em fontes de energia renováveis como a água, o vento e o sol tem características comuns que dificultam a leitura das medidas de dados. A dispersão geográfica ou a localização remota complicam a aquisição dos dados requeridos com fins operacionais (faturamento de medidas).
As novas tecnologias de informação e comunicação se converteram em um aliado muito potente para sobrepor as dificuldades de acessibilidade das localizações remotas. A ZIV tem desenhado soluções de medida de dados remotos adaptados às distintas topologias através de diferentes meios de comunicação PSTN,GSM, ETHERNET, FO, etc..).
É importante destacar que este tipo de instalação requer equipamentos de comunicações e medida muito robustos para garantir um alto grau de disponibilidade. A ZIV tem acumulado uma grande base como referencia de plantas de energia fotovoltaica, eólica e mini plantas de águas, utilizando equipamentos e sistemas ZIV de forma satisfatória.
A ZIV tem desenvolvido uma solução de telemedida avançada para plantas solares. Esta solução consta de medidores digitais com um modem PLC integrado (um por painel solar) conectado por PLC a um concentrador de medida (um por centro de transformação). Os concentradores estão conectados a um anel Ethernet de fibra ótica, implementado com switches industriais ZIV e com um roteador 3G que permite conectividade remota com a planta. O seguinte esquema descreve o sistema.
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Projetos de automatização e comunicações Turn Key
O forte compromisso da ZIV com o desenvolvimento de energias verdes se reflete no número de projetos de energia nos campos eólico, solar e plantas hidroelétricas de pequena escala. Atualmente, a ZIV está comprometida com distintos parceiros no desenho e construção de parques eólicos, plantas solares e desenvolvimento de plantas hidrográficas nos rios.
O objetivo da ZIV é complementar e adaptar-se aos requerimentos das companhias elétricas, engenharias, integradores, construtores, e clientes industriais, dependendo das características e particularidades de cada projeto, oferecendo ao mesmo tempo a melhor solução no aspecto elétrico, civil e de comunicações do projeto. Junto com os próprios serviços de engenharia, a ZIV tem a capacidade de converter-se em gestor de projetos para a definição e colocando juntos a engenharia elétrica, civil e de comunicações.
Na ZIV nos esforçamos em nos tornar os melhores em suporte de projetos de Proteção, Controle, Medida e Comunicações. O objetivo da ZIV é proporcionar aos usuários soluções personalizada eficientes.
· Soluções para automatização/melhora de instalações elétricas, tanto para elétricas como para sistemas de energia industriais.
· Soluções como o melhor custo / qualidade / beneficio, integrando alta tecnologia nos produtos de comunicações, como multiplexores SDH/ PDH, rádio ou linha de potencia.
Na ZIV também proporcionamos consultoria nas áreas de Proteção, Controle, Medida e Comunicações, direcionando estes serviços com esforço, dedicação e experiência, independentemente do tamanho do projeto e procurando a melhor solução em cada caso. A oferta da ZIV compreende desde estudos especializados a projetos completos Turn Key.
A ZIV tem participado em mais de 200 projetos de parques eólicos, 200 projetos de subestações para instalações elétricas na Espanha, mais de 150 projetos para elétricas a nível internacional e várias subestações para plantas de cimento, plantas de tratamento de água, aço, papel, etc.