再生可能エネルギーインフラのモニタリング

主な課題

再生可能エネルギー監視における主な課題

屋上設置型と大規模発電所では、運用環境が異なります。屋上設置型では、ケーブル経路が狭く、建物や居住者と近接しているという問題があります。太陽光発電所や蓄電施設は広大な敷地を占め、現場の人員が限られている場合が多く、紫外線、粉塵、湿気、極端な温度変化に常にさらされています。

太陽光発電システムの熱異常

モジュール、ストリングケーブル、相互接続部周辺の異常な発熱は、劣化、不整合、日陰、または汚れによって引き起こされます。

DC接続障害

緩み、損傷、または劣化したコネクタ、ジャンクションボックス、およびケーブル終端部における抵抗発熱。

インバーターおよびコンバイナーボックス

重要な変換機器内部における端子の過熱、負荷の不均衡、冷却システムの故障。

バッテリー貯蔵リスク

バッテリーラックおよびコンテナ全体における局所的な温度上昇、冷却システムの故障、および熱異常の発生。

埋設ケーブルのストレス

過負荷、絶縁体の損傷、接続部、土壌の状態、または設置上の問題によって引き起こされる熱影響。

遠隔地のセキュリティ

人員が少ない現場および外部インフラ経路周辺における侵入、車両の通行、掘削、および妨害行為。

分散型温度センシング

FOTAS DTSによる太陽光発電熱モニタリング

パネル列、電気接続部、およびインバーターインフラ全体にわたる連続的な熱プロファイリング。

分散型温度センシング

分散型太陽光発電温度モニタリング

FOTAS DTSは、光ファイバーを連続的な線形温度センサーとして使用します。コントローラーはファイバーを通してレーザーパルスを送信し、ラマン後方散乱を解析して、センシング経路に沿った温度を算出します。

光ファイバーは、パネル列、ストリングケーブル、ケーブルトレイ、コネクタ、コンバイナボックス、インバータステーションに沿って配線できます。屋上システムでは、ケーブル経路に組み込むか、パネル列の背後に配置できます。

大規模発電所では、センシング経路は電気トレンチやインバータエリアを通って延長され、分散インフラストラクチャ全体の温度情報を提供します。

パネル列とストリングケーブル
DCコネクタと終端部
コンバイナボックス
インバータステーション
屋上および大規模発電所

熱異常検知 監視対象のストリング、接続部、電気機器周辺の異常な温度変化を検知

アラーム発生箇所特定 影響を受けたパネル列、ケーブルセクション、または機器ゾーンへの点検指示

診断サポート 温度傾向は、IV曲線、絶縁状態、その他の電気診断方法を補完します。

再生可能エネルギー設備

バッテリーストレージと再生可能エネルギーケーブルの監視

ストレージシステム、コレクターケーブル、グリッド接続のための独立した熱情報。

蓄電池エネルギー貯蔵

ラックとコンテナの温度監視

バッテリーラック、電源インターフェース、HVAC経路、エンクロージャゾーンに沿って配線された光ファイバーは、コンテナ全体の分散温度情報を提供します。

独立型熱伝導層

BMSと安全システムの統合

バッテリー管理システム（BMS）は、セルレベルの電気制御を担当します。DTSは、独立した分散型熱レイヤーでBMSを補完し、アラーム、換気、シャットダウン、または抑制ワークフローをサポートできます。

再生可能エネルギー用ケーブル

集電・系統接続ルート

電力ケーブルルートに沿って、またはルート内に設置されたDTSは、接続部や終端部におけるホットスポットを特定し、アクセス困難な区間の熱応力を監視します。

ケーブル利用

動的ケーブル定格のサポート

ケーブルの設計および運用手順が許す場合、リアルタイムの温度データは動的ケーブル定格をサポートし、より的確な負荷判断を可能にします。

分散型音響センシング

遠隔地およびルートのセキュリティのためのFOTAS DAS

再生可能エネルギー施設の境界および外部インフラルートにおける分散型音響・振動監視。

分散型音響センシング

周辺およびインフラ保護

FOTAS DASは光ファイバーを分散型音響・振動センサーに変換します。フェンス設置型、埋設型、ハイブリッド型など様々な設置形態で、太陽光発電所、蓄電池システム（BESS）、変電所の周辺セキュリティをサポートします。

分析機能により、人間の活動、車両の移動、掘削作業などを、風雨や野生動物などの環境要因から区別します。

イベント発生場所データは、CCTV、巡回、または警備員の対応に役立ちます。埋設型センシングルートは、目に見える障壁が限られている、または設置が困難な外部の電力および通信回廊も保護します。

太陽光発電所の外周フェンス
BESSおよび変電所の境界
埋設された進入路
外部電力ケーブルルート
通信およびユーティリティ回廊

システムアーキテクチャ

統合、パッシブセンシング、および電気安全

DTSおよびDAS制御ユニットは、インバータステーション、制御室、変電所、または保護された機器筐体に設置されます。監視データは、SCADA、EMS、BMS、火災報知器、CCTV、およびセキュリティプラットフォームに接続されます。

センシングファイバーは、監視対象ルートに沿って電力供給を必要とせず、電磁干渉の影響を受けません。これは、大電流ケーブル、インバータ、変圧器、およびバッテリー電源インターフェース周辺において特に重要です。

パッシブファイバーを使用しても、設置全体に伴う電気的リスクは完全に排除されません。コントローラ、電源、ケーブル引き込み口、通信インターフェース、および筐体は、設置場所の電圧クラス、環境定格、および電気安全または防火安全要件に準拠する必要があります。

機密区域または特別保護区域が適用される場合、機器および設置方法は、当該環境に関する適切な承認を取得している必要があります。

SCADA EMS BMS 火災警報 CCTV セキュリティプラットフォーム

導入設計

導入における重要な考慮事項

信頼性の高いモニタリングは、光ファイバーが対象設備にどのように接続され、環境要因からどのように保護されているかに左右されます。

屋外ケーブル施工 紫外線耐性、耐候性、機械的堅牢性を備えたケーブルで、長期間の屋外暴露に対応します。

熱結合 光ファイバーの配線は、ケーブル、コネクタ、ラック、および監視対象機器との間で良好な熱関係を維持する必要があります。

太陽光負荷 直射日光は、監視対象機器とは無関係にケーブル温度に影響を与える可能性があります。配線、遮蔽、およびアラーム設定は、この影響を考慮する必要があります。

警報ゾーンの設定。 ゾーンは、パネル列、インバータステーション、バッテリーコンテナ、および電気ケーブルセクションと整合させる必要があります。

冗長性。 設置場所の可用性と重要度要件に応じて、直線、ループ、または両端接続の構成を選択します。

テクノロジーガイドをご覧ください。