SCADA Fotovoltaico como Centro de Control Unificado (UOC) para la automatización y control con Wincc OA

‍

‍Empresa líder del sector fotovoltaico y eficiencia energética, se enfrentaba al desafío de gestionar múltiples plantas fotovoltaicas distribuidas por toda España, con diferentes tecnologías y fabricantes. Esta heterogeneidad técnica complicaba la supervisión entiempo real, generaba ineficiencias operativas y dificultaba la toma de decisiones estratégicas.

‍

La empresa necesitaba un sistema de control que centralizara la monitorización, optimizara el rendimiento y gestionara grandes volúmenes de datos provenientes de 14 plantas fotovoltaicas distribuidas por toda España. Cada una de estas plantas presentaba diferentes métodos de extracción de datos, ya que algunas compartían tecnologías similares mientras que otras utilizaban soluciones completamente distintas. Esta heterogeneidad técnica representaba un reto significativo en términos de integración y normalización, complicando la supervisión centralizada y limitando la eficiencia operativa.

‍

El objetivo era implementar una solución escalable, eficiente y fiable, capaz de garantizar la calidad y disponibilidad de la información, superando estas barreras técnicas y unificando la gestión de todas las instalaciones en una plataforma común.

‍

‍

Solución

‍

La solución diseñada emplea un sistema SCADA soportado por tecnología Edge, utilizando Industrial Edge Devices (IEDs) de Siemens en cada planta fotovoltaica. El objetivo principal es emplear aplicaciones en los dispositivos Edge para extraer y procesar la información de cada planta, consolidándola en un sistema centralizado.

‍

Para garantizar la disponibilidad y continuidad de los datos, se han implementado dos canales independientes:

‍

• Canal caliente: Diseñado para la supervisión en tiempo real, expone los datos centralizados hacia el sistema WinCC OA, permitiendo la monitorización y control en tiempo real de las plantas fotovoltaicas.
• Canal frío: Paralelamente, los datos se envían a una base de datos Amazon S3Transfer Family, donde son almacenados para su historización y análisis. Este canal frío es independiente del SCADA, lo que asegura que, incluso si se pierde la conexión con el sistema central, los datos se seguirán guardando deforma continua.

‍

Esta arquitectura dual garantiza la resiliencia del sistema, proporcionando tanto la supervisión en tiempo real como un almacenamiento robusto para análisis posteriores. Además, estos datos almacenados pueden ser integrados en herramientas como Power BI, lo que permite su visualización dentro del SCADA o para generar informes avanzados.

‍

Sistema SCADA: Diseño y desarrollo con Wincc OA

‍

El sistema SCADA Siemens utilizado en este caso es SIMATIC WinCC OA, diseñado para proporcionar supervisión centralizada. Permite integrar datos de sistemas SCADA fotovoltaicos, gestionar la automatización y control industrial de las plantas, y ofrecer un análisis detallado de su rendimiento.

‍

Funcionalidades destacadas

‍

• Monitorización integral: Supervisión y control deinversores, trackers solares, salas de ventilación y sistemas eléctricos conunifilares de media tensión.
• Rendimiento y disponibilidad: Cálculo del PR(Performance Ratio), análisis de eficiencia y control del tiempo de actividadde equipos críticos.
• Gestión de datos y alarmas: Integración de datosheterogéneos mediante dataloggers, configuración avanzada de alarmas yprocesamiento en tiempo real.
• Visualización centralizada: Dashboards dinámicos conmétricas clave, estados operativos y gráficos históricos.
• Registro histórico y usuarios: Trazabilidad completade eventos y gestión de roles para asegurar el acceso controlado.
• Reportes avanzados: Integración de PowerBI con paneles incrustado en el SCADA para el análisis y toma de decisiones.
• Telecontrol: Modificación controlada y auditada de variables del PLC de las plantas.

‍

‍

Principales retos y cómo se resolvieron

‍

1. ‍Heterogeneidad tecnológica. Cada planta operaba con inversores de diferentes fabricantes, lo que dificultaba la integración con el sistema SCADA central. Para resolver este desafío, se desarrollaron dataloggers personalizados para cada tipo de equipo, lo que permitió una integración eficiente y uniforme de sistemas de distintos proveedores.
2. Visualización centralizada. La supervisión centralizada de todas las plantas era esencial. Para lograrlo, se consolidaron los datos en una plataforma SCADA, permitiendo la supervisión de todas las instalaciones desde una única interfaz.
3. Interoperabilidad y escalabilidad. El sistema debía ser capaz de adaptarse a futuras instalaciones sin modificar la infraestructura principal. Esto se consiguió mediante el uso de una solución modular basada en protocolos reutilizables, lo que garantiza la escalabilidad y flexibilidad del sistema a largo plazo.

Resultado

‍

La implementación de la solución Edge + SCADA permitió al cliente superar las limitaciones de la diversidad tecnológica y lograr los siguientes beneficios:

‍

• Centralización: Supervisión y control unificados detodas las plantas fotovoltaicas en un único sistema.
• Eficiencia operativa: Reducción de tiempos para la detección y resolución de incidencias gracias al procesamiento local de datosy a la generación de alarmas en tiempo real.
• Normalización de datos: Eliminación de herramientas específicas para cada fabricante mediante la estandarización de los datos.
• Escalabilidad: Capacidad para incorporar nuevas plantas o tecnologías sin afectar las operaciones actuales.
• Robustez del dato: La arquitectura dual, con dos canales de adquisición de datos, asegura la integridad de dato.

‍

Con este sistema, nuestro cliente ha consolidado su capacidad para ofrecer energía limpia y sostenible de forma eficiente, mientras se prepara para afrontar los futuros retos tecnológicos del sector energético.

‍

‍