Gebruikershandleiding

Transcriptie

1 Femtogrid Controller Box (Vestas VTC ) Gebruikershandleiding Toepassing: Femtogrid Solar en/of Wind Optimizers in combinatie met DC Grid òf AC Grid met non-femtogrid inverter(s) Doc Vestas-GH Rev 1.0 May 2016 Page 1 of 15

2 Inhoudsopgave 1. Verklaring van de gebruikte symbolen Introductie...4 Algemeen...4 Doelgroep voor dit document...4 Femtogrid s oplossing voor zonne of wind installaties Veiligheidsinstructies...5 Installeren van Femtogrid systemen...5 Inschakelen van de Controller Box...5 Gevaarlijke spanningen in het inwendige van de systeemcomponenten...5 Femtogrid DC bus veiligheidswaarschuwingen Beschrijving van het doel en de werking van de Controller Box...6 Overzicht...6 Uitgebreide beschrijving...7 Jumpers...8 Verborgen schakelaar...8 LED s...8 Tijdvolgorde diagrammen Installatie Technische Specificaties Practische aanwijzingen Bedrijfsinformatie Doc Vestas-GH Rev 1.0 May 2016 Page 2 of 15

3 1. Verklaring van de gebruikte symbolen Om het optimale gebruik van dit document te bevorderen beginnen we met de verklaring van de symbolen die in deze gebruikers handleiding voor de Vestas VTC voorkomen. Dit symbool geeft een voorbeeld aan. Dit symbool geeft een opmerking aan dat indien genegeerd de ingebruikname bemoeilijkt. Dit symbool geeft een waarschuwing die indien genegeerd mogelijk resulteert in schade aan componenten of mogelijk gevaar voor personen oplevert. Lees deze passages zorgvuldig. Doc Vestas-GH Rev 1.0 May 2016 Page 3 of 15

4 2. Introductie Algemeen Dank u voor de aanschaf van dit Femtogrid product en het daardoor meehelpen van het groener maken van deze aarde door het toevoegen van een zonne- en/of wind installatie aan onze planeet. Uw zonne- of wind installatie levert energie die direct geschikt is voor een DC of AC net en dat daarmee bijdraagt aan de vermindering van CO2 emissie en ons stimuleert in onze zoektocht in de overgang van conventionele fossiele energie bronnen naar hernieuwbare energie bronnen. Doelgroep voor dit document Dit product moet geïnstalleerd worden door geautoriseerde installateurs. Verder is het noodzakelijk dat de installateur zich houdt aan de regels van de lokale netwerkbeheerder. De installateur moet deze handleiding zorgvuldig lezen en rekening houden met alle beschreven veiligheidsmaatregelen, de technische aansluiteisen van de lokale netwerkbeheerder en elke andere van toepassing zijnde voorzieningen. Femtogrid s oplossing voor zonne- of wind installaties (bij toepassing van een stand alone DC Grid of toepassing van een AC Grid met non-femtogrid inverter): Femtogrid s slimme oplossing verbetert de prestaties, de veiligheid, de betrouwbaarheid en toepasbaarheid van zonne- en wind installaties en is gebaseerd op 4 (DC grid) of 5 (AC grid) componentgroepen: PO310 Solar Optimizer (voor elk zonnepaneel) of PO2500-UW002 Wind Optimizer (met Safety Box) voor een windturbine (bv Anakata A018) Non-Femtogrid Inverter(s) bij koppeling aan AC net VTC Vestas Controller Box DC kabels (Optioneel) Monitoring (draadloos monitor systeem) bestaand uit een Monitoring Box en een Monitoring Portal Samen met de zonnepanelen (en/of de windturbine), het bevestigingsmateriaal, en de installatie zelf vormt ons systeem een turnkey oplossing dat ten gevolge van zijn innovatieve eigenschappen belangrijke voordelen heeft ten opzichte van traditionele uit strings opgebouwde solar installaties. Een implementatie op locatie is hieronder te zien. Doc Vestas-GH Rev 1.0 May 2016 Page 4 of 15

5 3. Veiligheidsinstructies Installeren van Femtogrid systemen De installatie van de 5 componentgroepen (PO310 Solar Power Optimizers en/of PO2500- UW002 Wind Optimizer(s), non-femtogrid inverter(s), VTC Controller Box, DC kabels en Monitoring Box) moeten door geautoriseerde installateurs uitgevoerd worden in overeenstemming met de lokale en de nationale regels (de regelgeving voor Nederland staat vermeld in NEN1010). Inschakelen van de Controller Box Sluit de VTC Vestas Controller Box niet aan op de voeding (230V AC of 400V DC) voordat álle PO310 Power Optimizers (met de bijbehorende zonnepanelen) parallel aan elkaar en/of de PO2500-UW002 Wind Optimizer (met de Safety Box) zijn aangesloten. Op het DC Grid kunnen dan spanningen tot 400V voorkomen. Raak de binnenkant van de connectors niet aan. Hoge spanningen in het inwendige van de systeemcomponenten Open niet de PO310 Solar Power Optimizers, de PO2500-UW002 Wind Optimizer(s), de non-femtogrid inverter(s) of de VTC Controller Box. Dit is niet noodzakelijk voor de installatie. In het geval dit toch nodig is mag het alleen door geautoriseerde engineers gebeuren. Bij sommige installaties is het noodzakelijk om de VTC Vestas Controller Box (bij uitgeschakelde lokale voeding) vóóraf in de Slave-mode in te stellen door middel van het plaatsen van de bijgeleverde jumpers en in dat uitzonderlijke geval is het dan wel noodzakelijk om deze Controller Box te openen. Femtogrid DC bus veiligheidswaarschuwingen Als de Safety-aansluiting van de VTC Vestas Controller Box(en) wordt losgemaakt wordt al het vermogen van de aan de DC bus gekoppelde apparatuur afgeschakeld. Zijn echter de kabels of de connectors beschadigd dan bestaat de kans een schok te krijgen. Plaats een afsluitdop(pen) op de niet gebruikte T-connector(s) van de DC bus kabel. Anders kan binnengedrongen water zorgen dat uw solar en/of wind installatie niet goed werkt. Doc Vestas-GH Rev 1.0 May 2016 Page 5 of 15

6 4. Beschrijving van het doel en de werking van de Controller Box Overzicht: Alle PO310 Solar Power Optimizers, Wind Power Optimizers en de Monitoring Box van Femtogrid hebben ZigBee low power draadloze communicatie mogelijkheden. Na de eerste inbedrijfsname van een zonne en/of wind installatie wordt er een draadloos ZigBee netwerk opgezet waardoor het doorgeven van productiedata naar de My Femtogrid portal mogelijk wordt. Het monitoren van de installatie stelt de eindgebruiker, de installateur en Femtogrid in staat om de uptime en de levensduur van de gehele installatie te maximaliseren. Het doorgeven van productiedata zal geen invloed hebben op de vermogensopwekking van de zonne- of windinstallatie. Zie voor verdere details van het opzetten van het ZigBee netwerk de installatiehandleiding van de Monitoring Box of de Power Optimizers. Deze Vestas Controller Box wordt alleen gebruikt als aanvulling voor systemen met Femtogrid solar en/of wind optimizers in het geval er géén Femtogrid inverters(s) gebruikt worden. Deze Femtogrid inverters leveren normaal gesproken de Safety voeding voor de overige (Femtogrid) componenten die nu door de Controller Box geleverd moet worden. De Vestas Controller Box heeft zelf geen ZigBee-functionaliteit en behoeft daarom niet aangemeld te worden bij een netwerk. Hieronder een overzichtsplaatje van de aansluitingen van de Controller Box: Te zien zijn naast de 230VAC (L, N, PE) inputaansluiting (linksonder) en de gecombineerde 48VDC output (Safety, Slave) / 400VDC sense (HOT) inputaansluitingen, allen ten opzichte van COLD, (rechtsonder) nog de control ingangen (P-Safety, Ctrl-On/Off) ten behoeve van de Slave mode (rechtsboven) en de doorlusverbindingen (D-, D+) voor de datalijnen van de USB connector (middenonder). Verder zijn een drietal LEDs te zien (groen, geel en rood) en een verborgen schakelaar (te bereiken via het gaatje naast de gele LED met een klein schroevedraaiertje of passend pinnetje). In dit overzicht bespreken we alleen in het kort het normale bedrijf zoals dat te zien is direkt na het aanzetten van de Controller Box (geconfigureerd als Master = standaard instelling, wat zeggen wil zonder dat de beide inwendige jumpers geplaatst zijn). Zie voor meer details de na dit overzicht Doc Vestas-GH Rev 1.0 May 2016 Page 6 of 15

7 volgende uitgebreide beschrijving. Initieel wordt de 48V Safety uitgangsspanning ingeschakeld en als de benodigde sensorinputsignalen na een korte tijd aanwezig zijn gekomen (onder andere van de 400V DC bus maar ook van interne signalen uit de Vestas zelf) én de goede waarde hebben dan blijft de uitgangsspanning ook aanwezig, wat te zien is aan de groene output LED die aan gaat (en de gele processor LED die dan gelijk met de groene aan gaat). De rode indicatie LED blijft tijdens normaal bedrijf uit. Een en ander is te zien in onderstaand tijdvolgorde diagram. Uitgebreide beschrijving: De Vestas Controller Box kent diverse modes waarin hij kan verkeren: Normal mode versus Test mode (kortere sleep timing), Master mode versus Slave mode (of Permanent On mode), en tenslotte Sleep mode. Eén en ander is afhankelijk van de instelling van de beide interne jumpers, de gemeten interne en externe signalen en de verlopen tijd in een bepaalde toestand die op kan treden binnen een mode. Master mode is de normale configuratie voor stand alone toepassingen en voor de Master module uit een groter Vestas systeem (zie ook de bijbehorende installatiehandleiding van de Vestas Controller Box VTC ). Dit is de meest uitgebreide mode inclusief testen van bepaalde signaalcondities en signalering daarvan via de gele en de rode LED en overgang naar de Sleep mode indien niet aan bepaalde geteste voorwaarden wordt voldaan (om na afloop van die sleep periode nog eens proberen op te starten). De Slave mode wordt alleen gebruikt voor de Slave module(s) uit grotere Vestas systemen. In deze Slave mode speelt timing geen rol want de Slave volgt alleen de sturing door de Master. Een spanninsverschil van slechts enkele Volts tot 48 VDC tussen de P_Safety en Ctrl On/Off ingangen wordt gebruikt als stuursignaal. De Vestas kan ook als permanente 48VDC voeding (Permanent On mode) geconfigureerd worden, dan spelen stuursignalen en timing geen rol maar is de uitgang altijd actief als de ingangsvoedingsspanning aanwezig is. Om energie te besparen verkeert de processor van de Vestas zich het grootste deel van de tijd in een zogenaamde sleep state (dat is iets anders als de Sleep mode van het overall gedrag van de Vestas) en ontwaakt iedere 250 msec kortstondig om de op dat moment benodigde acties uit kunnen voeren. Eerst volgt nu een beschrijving van de jumpers, de verborgen schakelaar en de drie LED s, daarna verdere details over de werking van de Vestas. Doc Vestas-GH Rev 1.0 May 2016 Page 7 of 15

8 Jumpers: Voor de Master mode behoeven er geen jumpers geplaatst te worden (dit is de aangeleverde toestand). Voor de Slave mode moet alleen jumper 1 geplaatst worden en jumperpositie 2 leeg blijven (sturing vindt dan plaats via de ingangen P-Safety en Ctrl-On/Off). Voor de Permanent On mode (48V output altijd ingeschakeld ongeacht toestand van ingangssignalen of timing dus als ware het een normale 48VDC voeding) moeten Jumper 1 en jumper 2 geplaatst worden. De jumpers worden apart meegeleverd in de verpakking van de Vestas. JMP1=0, JMP2=0 : Master mode JMP1=1, JMP2=0 : Slave mode JMP1=1, JMP2=1 : Permanent On mode Verborgen schakelaar: Indien in Master mode de Vestas zich in de Sleep mode bevindt en deze schakelaar langer dan 3/4 sec (maar korter dan 10 sec) wordt ingedrukt dan wordt er geforceerd teruggekeerd naar de actieve toestand van de 48V uitgang. Wordt deze schakelaar wél langer dan 10 sec ingedrukt dan wordt er een zogenaamde Power Cycle gestart waarbij 3 keer achtereenvolgens de 48V uitgang uit en aan wordt geschakeld met als gevolg dat de aangesloten componenten met ZigBee-functionaliteit gedwongen worden om het ZigBee-netwerk te verlaten. Dat is soms noodzakelijk omdat ZigBeecomponenten niet zelfstandig een netwerk verlaten als zij eenmaal aangemeld zijn. Indien deze schakelaar ingedrukt wordt gehouden tijdens het opstarten gaat de Vestas naar de Test mode in plaats van naar de Normal mode. Het enige verschil is dat de tijdsduur in de Sleep mode niet langer de normale 10 minuten is maar nog slechts 1 minuut wat handig kan zijn tijdens test runs om te zien of het doorlopen van de diverse stappen goed functioneert. Switch > ¾ sec ingedrukt: 48VDC uitgang geforceerd aan Switch > 10 sec ingedrukt: Power Cycle op 48VDC uitgang Switch < t=0 (ingedrukt houden tijdens inschakelen): Test mode LED s: Groene LED: gaat aan (hardwired) als het interne 48VDC signaal aan de uitgang beschikbaar komt. Gele LED: normaal (geen errors): aan gelijk met groene LED (processorgestuurd) bij error/indicatie situatie knipperen in bepaald ritme: 2x/sec: 400VDC bus error (spanning te laag) 4x/sec: external 48VDC error (uitwendig ongewenste 48VDC opgedrukt) 1x/8sec: Sleep mode (duurt normaal 10 minuten) Rode LED: normaal: uit continue aan: Power Cycle (alleen gedurende de Cycle zelf) Doc Vestas-GH Rev 1.0 May 2016 Page 8 of 15

9 bij error/indicatie situatie knipperen in bepaald ritme: 2x/sec: Test mode 1x/8sec: Slave mode Aangezien de (Master) Vestas een deel van de functionaliteit van de nu niet aanwezige Femtogrid Inverter overneemt moet deze zorgdragen voor het coördineren van het gehele solar en/of wind optimizer systeem. Eerst wordt na het opstarten de 48V (Safety signaal) aangezet waarna getest wordt of de 400V op de DC-bus wordt opgebouwd (door de optimizers). Is deze busspanning lager dan 329V dan geeft dit aan dat er een bus error is wat te zien is aan het knipperen van de gele LED (2x/sec), duurt dit langer dan 30 sec (na start up initiëel 60 sec) dan gaat de Vestas in Sleepmode voor 10 min om vervolgens weer te testen op deze busspanning. Is deze busspanning van 400VDC eenmaal stabiel geworden dan wordt het door de (non-femtogrid) inverter omgezet in 230VAC voor levering van vermogen aan het (openbare) AC-grid. In een groter systeem met meerdere Vestas modules (Master en één of meerdere Slaves) kan door een fout de situatie optreden dat de Master het 48V signaal weg wil halen van de output maar dat desondanks het signaal toch aanwezig blijft doordat een Slave bijvoorbeeld niet mee-uitschakelt (als er meerdere Vestas modules parallel geschakeld zijn) en zijn 48V spanning opgedrukt houdt op deze gecombineerde uitgang. Deze situatie wordt aangegeven door het knipperen van de gele LED (4x/sec). Aangezien dit een (ten opzichte van de Master) externe hardwarefout is waardoor het systeem niet goed kan werken en eerst handmatig opgelost moet worden, wordt na maximaal 25 sec de Master Vestas gereset. Tijdvolgorde diagrammen: Ter verduidelijking zijn hieronder nog wat tijdvolgordediagrammen weergegeven die de diverse situaties laten zien: Doc Vestas-GH Rev 1.0 May 2016 Page 9 of 15

10 Doc Vestas-GH Rev 1.0 May 2016 Page 10 of 15

11 Doc Vestas-GH Rev 1.0 May 2016 Page 11 of 15

12 5. Installatie Kijk voor de installatie van deze Vestas Controller Box in de bijbehorende Vestas VTC Installatiehandleiding. Doc Vestas-GH Rev 1.0 May 2016 Page 12 of 15

13 6. Technische specificaties Kijk voor de technische gegevens van de Controller Box in de bijbehorende Vestas VTC Datasheet. Doc Vestas-GH Rev 1.0 May 2016 Page 13 of 15

14 7. Practische aanwijzingen Nader in te vullen Doc Vestas-GH Rev 1.0 May 2016 Page 14 of 15

15 8. Bedrijfsinformatie Femtogrid Energy Solutions BV Oosteinderweg 127C 1432 AH Aalsmeer The Netherlands +31 (0) Doc Vestas-GH Rev 1.0 May 2016 Page 15 of 15