Kanal Ethernet tembaga empat pasang konvensional hanya menjangkau sekitar 100 meter, sementara lokasi tenaga surya atau angin membentang hingga berkilo-kilometer, bukan sekadar satu kabinet. Gunakan tembaga yang diperkeras dengan EMC, ETHERLINE® untuk Ethernet dan UNITRONIC® untuk bus lapangan, di dalam kabinet inverter atau nacelle, dan beralihlah ke serat optik HITRONIC® untuk tautan blok-inverter-ke-blok atau turbin-ke-turbin serta jalur tulang punggung (backbone) yang panjang kembali ke ruang SCADA. Serat optik mampu menempuh jarak jauh, dan karena media transmisi optiknya tidak rentan terhadap gangguan konduksi atau radiasi, serat optik menghindari masalah derau listrik di sepanjang jalur tersebut.
Artikel ini beralih dari komponen, yang dibahas dalam dua minggu pertama seri ini, ke jaringan yang menghubungkan setiap inverter, turbin, dan ruang kontrol di seluruh lokasi. Artikel ini memberikan cara bagi integrator SCADA dan kontraktor EPC untuk memikirkan pembangkit listrik tenaga surya skala utilitas atau ladang angin dalam tiga tingkatan: jalur lokal di dalam kabinet inverter atau nacelle, tautan blok-inverter-ke-blok atau turbin-ke-turbin, dan jalur tulang punggung panjang kembali ke ruang kontrol. ETHERLINE®, UNITRONIC®, dan HITRONIC® adalah lapisan fisik di bawah otomatisasi lokasi, bukan otomatisasi itu sendiri.
Tulisan ini ditujukan bagi para insinyur SCADA dan sistem kontrol, kontraktor EPC yang bertanggung jawab atas pemasangan komunikasi di seluruh lokasi proyek, serta insinyur O&M yang menangani gangguan komunikasi di seluruh pembangkit listrik tenaga surya atau ladang angin, di seluruh Vietnam, Thailand, Filipina, dan Indonesia. Hal ini berlaku pada tahap desain jaringan pembangkit listrik, saat tembaga versus serat optik, jumlah node, dan jarak tulang punggung ditentukan bersama dengan jadwal kabel daya, dan kembali pada tahap diagnosis kesalahan, saat node jarak jauh terus terputus dari SCADA.
Mengapa Ethernet tembaga kehabisan jangkauan di lokasi tenaga surya atau angin?
Kanal Ethernet tembaga empat pasang konvensional ditentukan hingga sekitar 100 meter, batas yang dilampaui oleh pembangkit listrik tenaga surya skala utilitas atau ladang angin bahkan sebelum kabel pertama keluar dari kabinet inverter atau nacelle. Lokasi tenaga surya dapat menampung lusinan node inverter atau kotak penggabung (combiner box) yang identik, dan lokasi angin memiliki lusinan node turbin yang identik; menjaga konsistensi spesifikasi di setiap node tersebut adalah masalah yang berbeda dari sekadar menentukan satu kabinet.
Kabel komunikasi di lokasi energi terbarukan juga lebih sering dipasang bersamaan dengan kabel daya, serta terpapar risiko sinar UV dan hewan pengerat yang jarang ditemui oleh kabel untuk penggunaan dalam ruangan. Dan ketika pembacaan SCADA terputus pada inverter atau turbin tertentu, kesalahannya bisa terletak pada kabel, konektor, atau lapisan perangkat lunak, dan menguji setiap node untuk mengetahuinya akan menambah biaya serta waktu henti (downtime). LAPP telah menerbitkan panduan mengenai pemilihan kabel PROFINET dan memilih kabel patch Ethernet industri berperingkat Cat; keduanya adalah panduan protokol dan pemilihan kabel untuk satu kabinet atau mesin, bukan untuk jaringan yang membentang berkilo-kilometer.
Biaya akibat node yang terputus bukan hanya soal diagnosis. Di lokasi tenaga angin atau surya, memastikan apakah kesalahan ada pada kabel, konektor, atau lapisan perangkat lunak bisa berarti kunjungan lapangan ke turbin atau blok inverter yang berada jauh di luar pintu kabinet. Jaringan yang ditentukan untuk menolak kesalahan sejak awal jauh lebih murah daripada jaringan yang didiagnosis setelah masalah terjadi.
Apa yang melindungi tautan komunikasi dari EMI inverter dan generator?
Di dalam kabinet inverter atau nacelle, jalur pendek berada dekat dengan sumber derau: inverter yang beralih pada frekuensi tinggi, generator, atau penggerak frekuensi variabel (VFD). Tembaga yang diperkeras dengan EMC, ETHERLINE® untuk Ethernet dan UNITRONIC® untuk bus lapangan, melakukan jalur tersebut, dibuat untuk menolak gangguan konduksi dan radiasi yang akan ditangkap oleh kabel standar sebagai paket SCADA yang hilang. Panduan EMC kami untuk tim pabrik mencakup dasar-dasar yang menjadi landasan artikel ini.
Kabel berpelindung yang tidak memiliki kontinuitas pelindung penuh dapat membuka kembali celah EMI yang seharusnya ditutup, dan jalur berpelindung hanya sebaik titik koneksi terlemahnya. Artikel kami mengenai kabel data berpelindung untuk hotspot EMI di lantai pabrik membahas masalah kontinuitas yang sama dalam lingkungan industri umum. Di lokasi tenaga surya atau angin, risikonya lebih tinggi karena node yang terputus berada lebih jauh dan lebih sulit dijangkau serta didiagnosis.
Disiplin kontinuitas yang sama berlaku baik untuk jalur Ethernet maupun bus lapangan. Kabel bus lapangan UNITRONIC® di dalam kabinet memerlukan kontinuitas pelindung-ke-konektor yang sama seperti kabel Ethernet ETHERLINE®. Instalasi campuran, beberapa jalur bus lapangan dan beberapa Ethernet, di lokasi yang sama tidak boleh menganggap pelindung satu protokol sebagai tambahan, hanya karena protokol lain menjadi fokus utama hari itu.
Artikel ini menarik dua batasan yang jelas. Konfigurasi perangkat lunak SCADA, pemrograman PLC, dan pengaturan RTU tetap menjadi tanggung jawab integrator otomatisasi; LAPP menyediakan lapisan fisik tempat otomatisasi berjalan, bukan otomatisasi itu sendiri. Pertanyaan tingkat protokol untuk satu kabinet dijawab oleh panduan pemilihan PROFINET dan panduan kabel patch yang ditautkan di atas, tidak diulang di sini.
Bagaimana Anda membangun tulang punggung serat optik di antara blok inverter atau turbin?
Di antara blok inverter di lokasi tenaga surya, atau di antara turbin di lokasi tenaga angin, dan pada jalur panjang kembali ke ruang SCADA, tembaga kehabisan jangkauan dan sebagai gantinya serat optik HITRONIC® menempuh jarak tersebut. Karena media transmisi optik tidak rentan terhadap EMI konduksi atau radiasi, ia menghindari masalah derau listrik sepenuhnya di sepanjang jalur tulang punggung, bukan hanya di kabinet.
Karena pembangkit listrik tenaga surya atau ladang angin jarang berhenti berkembang pada fase pertamanya, topologi tulang punggung patut ditentukan untuk jejak rencana lokasi, bukan hanya jejak saat ini. Menambahkan blok inverter atau rangkaian turbin di kemudian hari seharusnya berarti memperpanjang jalur serat optik, bukan menentukan ulang tulang punggung yang sudah ada.
Tulang punggung adalah tempat lokasi berskala: satu blok inverter atau satu turbin yang gagal melapor tidak boleh membahayakan sisa jaringan, sehingga topologi serat optik dan jumlah node ditentukan berdasarkan tata letak lokasi, bukan diasumsikan dari pembangkit listrik yang lebih kecil. Untuk jumlah serat optik, peringkat radius tekuk, dan jenis konektor yang tepat, spesifikasi produk adalah sumber catatan, bukan klaim umum di sini. Artikel ini merupakan bagian dari panduan konektivitas energi terbarukan kami yang lebih luas untuk tenaga surya, angin, dan penyimpanan, yang menelusuri pilihan tingkat komponen yang sama dari sudut pandang berbeda.
Tulang punggung serat optik yang ditentukan dengan cara ini juga mengubah cara kesalahan diisolasi. Jika satu blok inverter atau turbin terputus dari SCADA, jejak kesalahan menyempit ke segmen tersebut alih-alih meragukan seluruh jaringan. Hal itu dikarenakan transisi tembaga-ke-serat optik dan topologi tulang punggung ditentukan sebagai jumlah yang terpisah dan diketahui sejak awal, tidak dirakit secara ad hoc saat lokasi berkembang.
Bicara dengan Insinyur Kami
Semua ini tidak memerlukan tebakan dalam menentukan peringkat. Pemilihan kabel dan konektor untuk tulang punggung dan jalur kabinet dikonfirmasi berdasarkan lembar data untuk seri ETHERLINE®, UNITRONIC®, atau HITRONIC® tertentu yang terlibat, disiplin yang sama yang diterapkan seri ini pada konektor dan rangkaian kabel.
Jika Anda menentukan jaringan komunikasi untuk pembangkit listrik tenaga surya baru, ladang angin, atau program repowering, spesialis konektivitas kami dapat membantu Anda menyesuaikan transisi tembaga-ke-serat optik dengan tata letak lokasi Anda. Beri tahu kami jumlah node dan jarak tulang punggung, dan kami akan mengarahkan Anda ke spesifikasi ETHERLINE®, UNITRONIC®, dan HITRONIC® yang tepat, bukan bagian umum.
Hubungi spesialis konektivitas kami melalui halaman pertanyaan LAPP SEA dan tandai saluran angin serta energi terbarukan.
