Sistema Supervisório e Aquisição de Dados de uma Usina de Geração Fotovoltaica

Abstract

Sistemas de Supervisão e Aquisição de Dados (SCADA) são sistemas de software que utilizam tecnologias de computação e comunicação para automatizar a monitoração e o controle de processos, efetuando a aquisição de dados, os quais são apresentados de forma organizada para o operador, através de interfaces homem-máquina (IHM). Entre as novas alternativas para geração de energia, a que merece destaque é o uso da energia solar fotovoltaica. Este trabalho consiste no desenvolvimento de um sistema SCADA, comumente conhecido como sistema supervisório, que permita uma avaliação detalhada a respeito das usinas fotovoltaicas instaladas pela empresa, bem como seu status de funcionamento, condições climáticas e sua respectiva compensação ambiental e financeira para análise da justificativa do investimento feito sobre a mesma. A metodologia proposta está constituída de 12 etapas: descrição completa do processo; identificação e configuração de variáveis e tags; escolha do software de supervisão; planejamento de históricos, relatórios e banco de dados; elaboração e definição do layout das telas; definição da quantidade, hierarquia e navegação das telas; identificação e configuração dos alarmes necessários; elaboração das animações que simulam a dinâmica do processo; elaboração dos gráficos de tendências; configuração da infraestrutura de comunicação entre hardware e software; cadastramento de usuários com níveis diferentes de acesso e, por último, elaboração da documentação do sistema desenvolvido. Esta metodologia foi aplicada na usina de geração fotovoltaica instalada na empresa Proengel. Os resultados obtidos demonstram flexibilidade e eficiência no monitoramento da usina através do sistema supervisório, que permitiu calcular a penetração da energia solar no consumo da empresa, a compensação ambiental gerada e o tempo de retorno do investimento. A análise desses resultados permitiu a empresa a tomar decisões estratégicas que serão aplicados em seus projetos atuais e futuros.

Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) are software systems that use computing and communication technologies to automate process monitoring and control, by acquiring data, which are presented in an organized way to the operator through Human Machine Interface (HMI). Among the new alternatives for power generation, the most noteworthy is the use of photovoltaic solar energy. This work consists of the development of a SCADA system, commonly known as a supervisory system, that allows a detailed evaluation of the photovoltaic plants installed by the company, as well as their operational status, climatic conditions and their respective environmental and financial compensation for analysis of the justification of the investment made on it. The proposed methodology consists of 12 steps: a complete description of the process; identification and configuration of variables and tags; choice of supervisory software; planning of histories, reports and database; development and definition of the screens layout; definition of the screens quantity, hierarchy and navigation; identification and configuration of the necessary alarms; creation of animations that simulate the process dynamics; development of trend charts; configuration of the communication infrastructure between hardware and software; registration of users with different levels of access and, finally, development of the system documentation. This methodology was applied in the photovoltaic power plant installed in Proengel. The results show flexibility and efficiency in the monitoring of the plant through the supervisory system, which allowed to calculate the penetration of solar energy in the consumption of the company, the environmental compensation generated and the time of return of the investment. Analyzing these results enabled the company to make strategic decisions that will be applied to its current and future projects.