Datalogging bij PV- installaties

 

 

Interessante links naar PV-installaties met datalogging:

 

1.      Belgische SolarLog gebruikers: SolarLog België

2.      Chrismir: http://www.sunnybeam.be/ (SunnyReport)

 

 

Nuttige links voor de SolarLog:

 

1.     Verdelers SolarLog systemen voor België:

           DEKENS Automation

           SolarLog Shop België

           Carbomat ECO

             

 

2.     Firmware update 1.3.3 Build 29 van 30.01.2008

 

Deze firmware update lost o.a. het probleem van de “schrikkeljaarbug” uit vorige versie op.

http://www.photovoltaikforum.com/ftopic11180.html

http://www.photovoltaikforum.com/ftopic11200.html

 

Let op: zorg ervoor dat je de firmwareversie download die geschikt is voor te communiceren met jou omvormer!!!

 

 

3.      In noodgevallen:    

 

http://www.solare-datensysteme.eu/notfallkit.html

 

 

4.     Nederlandse vertaling van de SolarLog software:

 

Maak je gebruik van de in het Nederlands vertaalde “lang_DE.jsJavaScript file op de http://solarlog-home.eu/be/index_nl.html file server dan moet je als je gekozen hebt voor de auto-update functie deze laten uitschakelen door een e-mail te sturen naar info@solarlog-home.de anders wordt deze file automatisch overschreven door de Duitse versie. Latere updates kan je dan altijd handmatig uitvoeren.

 

 

5.     Plausibiliteitstest MS-WR bij een PV-installatie met de SolarLog:

 

Bij meestal vrij grote PV-installaties in multi-string PV-generator aansluiting aan meerdere omvormers kan het al wel eens gebeuren dat de SolarLog door de gebruiker niet optimaal wordt geconfigureerd en krijg je een vertekend beeld van je opbrengsten. De som van het PV-vermogen van de deelstrings komt niet overeen met het totale PV-vermogen van de installatie. “das399igste” (Harald Lathwesen) heeft hier een handige testtool voor geschreven die de instellingen  van je “base_vars.js” variabelen test  en vergelijkt met het totale PV-vermogen.

Forum:

http://www.photovoltaikforum.com/ftopic12854.html

 

Voorbeeld:

http://www.solarlog-home.de/das399igste/Tools/plausitest_V2.html?url=http://photovoltaik.waldorfschule-balingen.de/

 

Opmerking: link voor het testen van je eigen SolarLog instellingen:

          http://www.hlcsb.de/Tools/plausitest_V2.html

 

 

 

 

Het belang van datalogging:

 

De PV-grafieken van 6/04/2007 op de Waldorfschule in Balingen (Duitsland) bewijzen dat datalogging bij PV-installaties geen overbodige luxe is.

De PV-installatie op deze school bestaat uit:

 

-   210 polykristalline Solarmodule Axitec Mig-Module 120 Wp

-   3 x SMA SunnyBoy 5000 TL

-   2 x SMA SunnyBoy 2100 T

 

Totaal vermogen PV-installatie 25,2 KWp.

 

Aan WR1, WR2 en WR3 zijn telkens drie strings van in serie geschakelde PV-modules aangesloten; aan WR4 en WR5 telkens één string van in serie geschakelde PV-modules.

Het technisch probleem dat zich op een zonnige voorjaarsdag in april 2007 bij deze PV-installatie heeft voorgedaan kan je bekijken op de volgende grafieken.

 

-   fig. 2   Geeft het totaal geproduceerd AC-vermogen van de vijf WR's weer. Op de grafiek merk je piekwaarden die niet te wijten zijn aan variaties aan zonne-instraling. Dit wordt bevestigd door de grafieken uit fig. 3, 5, 6 en 7.

 

-   fig. 3   Geeft het totaal geproduceerd AC-vermogen van WR1 weer. De variaties in geproduceerd AC-vermogen tussen 13h00 en 16h00 zijn te wijten aan variaties aan zonne-instraling. Dit wordt bevestigd door de grafieken uit de fig. 5, 6 en 7.

 

-   fig. 4   Geeft het totaal geproduceerd AC-vermogen van WR2 weer. Deze grafiek toont een volledig afwijkend beeld t.o.v. de grafieken uit de fig. 3, 5, 6 en 7 een wijst op een defect aan WR2. (defecte varistors?)

 

 

      Grafieken verschaffen je waardevolle informatie; meten is weten!

 

 

fig. 1

 

 

                                                        fig. 2 / Alle WR's

 

 

                                                        fig. 3 / WR1

 

 

                                                        fig. 4 / WR2

 

 

                                                                       fig. 5 / WR3

 

 

                                                                       fig. 6 / WR4

 

 

                                                                       fig. 7 / WR5

 

 

 

Referentielijst van PV-installaties die in Duitsland worden gemonitord met de SolarLog: http://www.solarlog-home.de/

 

PV-forum over datalogging met de SolarLog: http://www.photovoltaikforum.com/forum38.html

 

 

 

 

De SolarLog100e/400e

 

Deze PV-datalogger werd in 2005 in Duitsland door Jörg Karwath ontwikkeld. De datalogger kan aangesloten worden op verschillende merken van DC/AC-omvormers o.a. SMA, Sunways, KACO, Vaillant, Fronius,  SunTechnics, Conergy, Kyocera, e.a. Wil je de omvormer laten communiceren met de datalogger dan moet deze wel uitgerust worden met een communicatiemodule. Sommige omvormer fabrikanten leveren deze module er standaard bij. Bij andere fabrikanten zal je deze module als optie moeten bijbestellen. SMA gebruikt hiervoor de module “Piggy Back”. Deze module plug je op eenvoudige wijze in op de hoofdprint van je omvormer als deze in “slaapstand” is. De inplugplaats vind je terug onder volgende link:

Piggy Back . Bij het inpluggen van de module dien je wel je voorzorgen te nemen voor statische elektriciteit die bepaalde componenten op de module kunnen beschadigen. Bij een relatief lage luchtvochtigheid kan je best je lichaam elektrostatisch ontladen door het aanraken van een goed geaard object vooraleer je de module uit de antistatische verpakking verwijdert. Op steekplaats “F” plug je de module in. De bijgeleverde interfacekabel tussen de SolarLog en de omvormer voer je in één van de wartelaansluitingen “A” in. Slechts drie draden dien je aan de klemmenstrook “D” van de RS485-communicatiemodule aan te sluiten (half duplex):

 

Klem 2 : wit (data-)

Klem 5 : groen (data+)

Klem 7 : bruin (GND)

 

Als laatste dien je bij aansluiting van slechts één omvormer aan jumpersetting “E” de communicatiebus af te sluiten met een weerstand van 120 Ohm door een jumper in te pluggen op steekplaats “A”. De andere steekplaatsen “B” en “C” laat je zeker vrij. Bij aansluiting van meerdere omvormers dien je enkel de laatste omvormer in rij af te sluiten door jumpersetting op “A”. Bij de andere omvormers plaats je geen jumpers.

 

 De communicatiemodules werken volgens het RS232 – of RS485 communicatieprotocol. Het RS232-communicatieprotocol is bedoeld om twee apparaten serieel met elkaar te verbinden over een beperkte afstand. In de praktijk wordt doorgaans maximaal 15 meter aangehouden voor betrouwbare communicatie. Meestal wordt bij communicatie tussen een omvormer en een datalogger een grotere afstand overbrugd omdat de communicatiesnelheid maar een 1200 baud bedraagt. Het RS485-communicatieprotocol daarentegen kan afstanden overbruggen tot 1200 meter en kun je meerdere apparaten met elkaar laten communiceren. Bij de SolarLog400e kunnen maximaal twintig omvormers aangesloten worden.

 

 

 

 

Verschil tussen RS232 en RS485:

 

De signaalsoort van RS232 verschilt fundamenteel t.o.v. die van RS485. Bij RS232 wordt het signaal afgeleid van het spanningsniveau van de lijn t.o.v. de “ground”. Het signaal moet tussen +3 en +15V t.o.v. “ground” of tussen -3 en -15V t.o.v. “ground” liggen. Bij langere afstanden tussen de apparaten die met elkaar moeten communiceren kunnen potentiaalverschillen ontstaan of “ground-loops”, waardoor het signaal niet goed meer aankomt. Voor RS485 wordt niet met een spanningsniveau t.o.v. “ground” gewerkt, maar met een verschilspanning tussen twee geleiders. Deze signalen worden meestal aangeduid met TD+, TD-, RX+ en RX- bij 4-draadssystemen of met A+ en A- of met X+ en X- bij een 2-draadssysteem. Een RS232 verbinding bestaat altijd uit 3 draden indien er geen sprake is van handshake-signalen: Rx, Tx en Gnd. RS485 heeft 2  draden bij half duplex (zenden en ontvangen na elkaar) of 4 draden bij full-duplex (zenden en ontvangen tegelijk mogelijk). Het signaal over de twee bij elkaar horende draden is een verschilspanning die niet erg afhankelijk is van stoorsignalen en potentiaalverschillen. Vooral bij gebruik van shielded twisted pair kabels (STP) of foiled twisted pair kabels (FTP) kunnen grote afstanden bij hogere baudrates gehaald worden. Een PV-omvormer werkt normaal half duplex.

 

 

 

  Potentialen van de Data+ en Data- aansluiting bij een RS485 byte transmissie

 

 

Het SMA-Dataprotocol vind je terug onder volgende link: SMA-Data

 

 

De hardware en software van de SolarLog:

 

Belangrijk bij datalogging is te beschikken over een betrouwbare “Timestamp”. Hiervoor is de SolarLog voorzien van een Goldcap-condensator (grote capaciteitswaarde) die de stroom verzorgt van de interne klok bij spanningsuitval en dit voor ongeveer 100 dagen. Verder is de SolarLog uitgerust met een microprocessor en een ringgeheugen van 768 KByte of 1 MByte. Dit ringgeheugen wordt gebruikt om de gelogde data in op te slaan en is beperkt in opslagcapaciteit. Loopt het ringgeheugen vol dan wordt de oudste data eerst overschreven. De datalogger leest om de 15 seconden data uit de omvormer o.a. het actueel PV-vermogen (Pdc), het actueel AC-vermogen (Pac), de actuele PV-modulespanning (Udc), de dagproductie (Pac) e.a. (afhankelijk van het merk van omvormer).

Van de verzamelde data wordt het gemiddelde berekend en deze resultaten worden om de 5, 10 of 15 minuten (vrij configureerbaar) naar het ringgeheugen van de Solarlog weggeschreven. Deze data worden op hun beurt om de 5, 10, 15, 30 minuten of 1, 2, 4, 8 uren of dagelijks (vrij configureerbaar) naar je FTP-server (homepage) geëxporteerd.

De inhoud van het datageheugen kan je visualiseren na een manuele “Datensicherung” naar de harde schijf te hebben uitgevoerd. Deze backup_DD.MM.JJ.dat file bevat “5 minuten”, dag, maand en jaar data en kan je openen met “kladblok”. De structurele opbouw van dit bestand met bijhorende verklaring (rood gemerkt) ziet er als volgt uit: backup_19.07.09.dat

Met gegevens uit dit datageheugen worden drie “actuele” Javascriptfiles; min_cur.js (data voor rendementsberekening, status- en foutmelding); min_day.js (uitgebreide dagwaarden) en days.js (maximale Pac-dagwaarde) cyclisch opgebouwd.

De “historische” days_hist.js, daysall.js, min080112.js (minYYMMDD.js), months.js,en years.js,  files daarentegen worden de volgende dag, als de omvormer nog in slaapstand is, aangepast.

Dit proces loopt volledig automatisch. Om deze data te kunnen visualiseren heb je ook geen Excel meer nodig maar maak je gebruik van je internet browser (FireFox, IE, Opera).

Heb je bij de configuratie van de SolarLog onder “cyclische data-export” de optie “CSV” aangevinkt dan kan je deze files min080112.csv in Excel importeren en bewerken.

Converteren van “.csv”-files naar “.js”-files kan handmatig gebeuren en kan je nalezen in de volgende link: SolarLog-Hilfe-Homepage_nachtragen.pdf

Merk je dat bij visualisatie van je homepage (FTP-server) datagegevens ontbreken of corrupt zijn (historische “.js” files) dan kan je deze handmatig corrigeren vanuit kladblok. De correcte gegevens moet je eerst opzoeken in je “.csv” (FTP-server) of in je “solarlog_export.dat” (SolarLog) file. Met wat knip- en plakwerk kan je zo een “.js” file aanpassen. Voorzie de aangepaste data wel van de juiste date- en timestamps. De aangepaste file save je dan weg in .js – formaat (nooit als een .txt – file!) en upload opnieuw naar je website. Wordt na manipulatie van je files op de FTP-server de correcte data nog niet weergegeven of blijken er andere data verloren te zijn gegaan dan wacht je best tot de volgende dag tot na de opstart van de omvormer. Voor deze opstart worden de historische datafiles automatisch aangepast.

 

De aansluiting  van de SolarLog:

 

De Solarlog is hardwarematig makkelijk aan te sluiten. Het is wel belangrijk bij aankoop te vermelden voor welke omvormer je dit apparaat wil gebruiken (de juiste interfacekabel dient meegeleverd te worden). De ingang van de SolarLog wordt d.m.v. de bijgeleverde kabel verbonden met de communicatiemodule van de omvormer. Aan de uitgang van de SolarLog sluit je een een straight Ethernetkabel aan via een RJ45-stekker. Deze kabel sluit je aan de andere zijde aan op je router die op zijn beurt verbonden is met je internetmodem. Wens je in huis geen extra Ethernetkabel bij te trekken dan kan je de data tussen de SolarLog en de router steeds via het voedingsnet van 230V verzenden d.m.v. het SolarLog - PowerLine – Paket”.

 

Praktische info bij het aansluiten: Praktische tips bij aansluiting

 

 

 

 

 

            Aansluiting via Ethernet

 

 

 

 

Aansluiting via het SolarLog-Powerline-Paket

 

 

De software van de SolarLog:

 

Er zijn verschillende mogelijkheden om data te visualiseren.  Je kan  data rechtstreeks ophalen vanuit het ringgeheugen van de SolarLog zelf via je internet browser onder het bij configuratie bekomen IP-adres; vb. http://192.168.2.49/get.cgi&index.cgi (Menukeuze: Visualisierung PC). Wat betreft historische data ben je hier beperkt door de capaciteit van het ringgeheugen.

Je kan ook op http://www.solarlog-home.de/  na "Anmeldung" en opgave van het serienummer van je logger gratis 50 MB vrije webruimte en een e-mailadres aanvragen. Ofwel gebruik je de door je provider toegewezen webruimte maar dan moet je wel op de website van http://www.solare-datensysteme.eu/fhome.html de ter beschikking gestelde software downloaden en uploaden naar je eigen webruimte. Dit uploaden kan je bijvoorbeeld doen met het programma "Total Commander". Hier worden de datafiles weggeschreven naar je ftp-server zodat je toegang hebt tot historische datafiles die ver in het verleden kunnen teruglopen.

 De layout van het visualisatieprogramma is geschreven in de Duitse taal, maar na het downloaden van een JavaScript en/of HTML-editor kan je dit volledig naar je eigen wensen aanpassen. Deze editors zijn met wat “googlewerk” op het internet gratis te vinden vb. http://www.pspad.com/en/

 

Om een realistisch beeld te krijgen van de opbrengst van je fotovoltaïsche zonne-installatie dien je wel enkele skaleringen te optimaliseren. Voor optimale skalering (De W en Wh-opbrengst) van de SolarLog kan je terecht op: http://solarlog.familie-wessling.de/grafik/

Voor optimalisering van de “Sollwert” (verwachte opbrengst) onder het menuitem “Prognose” in de SolarLog , kan je voor jou regio het best een jaarlijkse opbrengstberekening uitvoeren met “PVGIS” (de standaard instellingen in de SolarLog zijn geldig voor de regio Duitsland). Van de bekomen resultaten, de gemiddelde maandelijkse opbrengst in KWh per maand,  bereken je de procentuele waarde in verhouding van je te verwachten jaaropbrengst. Van de 12 bekomen getallen moet, na afronding tot een geheel getal, de som gelijk zijn aan 100. Deze getallen kan je dan invoeren onder “Monatsanteile %”.

 

Als men vaststelt dat de totale KWh-teller op de omvormer te veel afwijkt van de telling op de geijkte KWh-teller (nauwkeurigheidsklasse < 2), kan op de SolarLog onder het menuitem “Wechselrichter”, “Pac Korrekturfaktor” de correctiefactor aangepast worden (staat standaard op 1000). De nieuwe correctiefactor bereken je met de volgende formule:

Opbrengst geijkte KWh-teller / KWh-teller omvormer * 1000

Opmerking: hoe langer je observatietermijn hoe nauwkeuriger je correctiefactor.

 

Als aan één omvormer meerdere strings zijn aangesloten dan biedt de SolarLog een interessant feater. Je kunt door de SolarLog de strings laten bewaken op opbrengst. De instellingen gebeuren onder het menuitem “Wechselrichter”, Überwachung. Hier kan procentueel de minimum opbrengst in verhouding van het maximum PV-vermogen van waaruit de bewaking start en de maximum toegelaten procentuele afwijking in opbrengst tussen de verschillende strings onderling toegekend worden. Heb je ’s morgens of ’s avonds last van beschaduwing dan kan het bewakingsvenster in tijd vergroot of verkleind worden. Hierbij kan men vlug fouten in één of meerdere strings van je PV-installatie opsporen.

 

 

Specificaties - SolarLog100e/400e

Voedingsspanning

9-12 V

Energieverbruik

ca. 4 Watt

Voeding

Externe voeding

Afmetingen (B x H x T)

111 x 54 x 70 mm

Behuizing

Aluminium behuizing voorzien van koelribben

Aansluiting ingang

SolarLog100e : RS485, 4-pol. Stekker 

                       ( Fronius: RS232, 9-pol DSub)

 SolarLog400e : RS485, 4-pol. stekker

Aansluiting uitgang

Ethernet - RJ45 stekker - 10/100MBit

Geheugencapaciteit

SolarLog100e : 768 kByte
SolarLog400e : 1MByte

Beschermingsgraad

IP 20 (enkel voor binnenmontage)

Temperatuurbereik

 -10°C bis 50°C

Interne timestamp

Reële tijd met Goldcap-condensator voor 100 dagen bedrijfszekerheid

Multifunctionele drukknop

Drukknop voor 3 functies:
- Automatische netwerkadressering
- Omvormer opnieuw herkennen
- Reset naar default waarden

Aanduiding

4 LED’s voor statusmelding

 

 

Meer informatie op: http://www.solarlog100.de/

 

Een Zwitsers kwaliteitsproduct van TRITEC AG voor datalogging:

de “TRI-LOGG”  http://www.tritec-energy.com/

 

 

 

Bijlage A:

 

Datalogging specifiek voor SMA SunnyBoy - omvormers

 

Bij SMA omvormers kan men ook op een vereenvoudigde wijze aan datalogging doen door gebruik te maken van het softwarepakket “Sunny Data”.  http://www2.sma.de/de/solartechnik/produkte/kommunikation/kommunikationsprodukte-und-software/software/sunny-data/uebersicht/index.html

Het nadeel: je PC of laptop met de benodigde software moet steeds actief zijn om data te kunnen registreren wat resulteert in een hoger stroomverbruik t.o.v. de SolarLog.

Het voordeel: je hebt toegang tot alle configuratieparameters van de omvormer die je kan uitlezen. De meeste parameters zijn om veiligheidsredenen tegen manipulatie beveiligd met een paswoord.

Het kan soms wel handig zijn deze extra parameters uit te lezen om fouten in de PV-installatie te kunnen opsporen.

 

 

                                                          

De omvormer parameters

 

 

Bij Sunny Data wordt elke 7 seconden gegevens uit de omvormer uitgelezen en weggeschreven op de harde schijf onder volgend fileformaat:

DDMMYYNN.SUO

DD  : dag

MM : maand

YY   : jaar

NN    : nummer (van 0 tot 99)

 

 

                                                           De datafile gegevens

 

 

Deze data, vanuit het programma selecteerbaar, kunnen gevisualiseerd worden.

 

 

                                                           De Pac-grafiek

 

 

De standaard schermlay-out kan je aanpassen naar eigen wensen. Met het programma Corel-Draw of Visio kan een nieuw beeldscherm worden opgebouwd en gesaved als een Windows-metabestand (bestandsnaam.wmf). Dit bestand plaats je in de subdirectory “\Pictures” van Sunny Data. Vanuit het menu “Display\New Background” kan de nieuwe schermlay-out geactiveerd worden. Vanuit de menukeuze “Display\Insert Display” kunnen de gewenste datavariabelen in het scherm ingevoerd worden. Als de volledige configuratie is uitgevoerd dient men tot slot “Save Desktop” uit het menu “Display” nog uit te voeren.

 

 

                                    Nieuwe schermlay-out met datavariabelen

 

 

Om de communicatie tussen de laptop of PC en omvormer tot stand te brengen heb je een USB/RS232 of USB/RS485 omvormer nodig (zie aansluitschema RS485). De USB/Com-poort driver wordt meestal bij de hardware bijgeleverd. Om je PC of laptop optimaal te beschermen kies je best een optisch geïsoleerde uitvoering.