Snižování nákladů v budovách

Na vývodech napájecích transformátorů byly použity síťové analyzátory UMG 507E.  Vedle evidence profilů zatížení, parametrů kvality napětí, jako jsou krátkodobé výpadky nebo harmonické proudy, zde bylo klíčové také sledování a kontrola špičkového zatížení. Odpojením spotřebičů na krátkou dobu (např. v závodní kuchyni) se podařilo snížit činný výkon (spotřebu), a tím i účet za elektřinu až o 20 %. Sledování a kontrola špičkového zatížení byla důležitá pro optimální zatížení rozvaděčů i proto, aby bylo možné zamezit přetížení síťových zdrojů. Dílčí vývody o kapacitě 400V do jednotlivých kanceláří a částí budov byly sledovány pomocí analyzátorů UMG 96S s rozhraním a komunikací přes sběrnici. Tím se zlepšila transparentnost a také usnadnilo stanovení spotřeby elektřiny u jednotlivých nákladových středisek a uživatelů. 

"Pro nás bylo nejdůležitější zjistit náklady na elektřinu za jednotlivá nákladová střediska, a zvýšit tak povědomí daných uživatelů o jejich spotřebě, aby mohli následně učinit první krok k úsporám. Díky přesným poznatkům, kde se spotřebovává kolik energie a kým, jsme dokázali odhalit neefektivní elektrické zatížení (spotřebitele) a představit protiopatření vedoucí k úsporám." 

Propojením měřicích přístrojů přes sběrnici jsou všechna data automaticky exportována a poskytována správě sítě k dalšímu použití. Abychom udrželi nízké náklady na instalaci (např. periferie pro sběrnice), vybrali jsme jako páteř datové komunikace Ethernet TCP/IP. Protože síťové analyzátory s Ethernetovým rozhraním jsou drahé a v podnicích rostou měsíční poplatky za každý uzel LAN, měli jsme nejprve obavy, že s daným rozpočtem není možné projekt realizovat. Plánované řešení bylo zkombinovat síťový analyzátor s branou Modbus a zařízení UMG96S Modbus. Tím se kvalitní přístroje UMG507E přizpůsobily v centrálních bodech napájení zvýšeným nárokům na měřicí techniku. Současně bylo díky funkci Modbus Gateway možné připojit k Ethernetu vedle přístrojů EMG 507E i levnější přístroje UMG 96S Modbus.

Brána Ethernet Modus umožňuje sériovou komunikaci mezi zařízeními Modbus/TCP a jejich vzájemnou součinnost. Standardní protokol Modbus je asynchronní protokol, který slouží k přímému připojení do asynchronních počítačových portů. Modbus byl modifikován tak, aby fungoval po Ethernetu s použitím sady protokolu IP. Brána Modbus přístroje UMG507E umožňuje transparentní převod mezi protokolem Modbus TCP/IP a protokoly Modbus RTU. Tato možnost propojení sběrnice s Ethernetem se využívá stále častěji a ukazuje se jako spolehlivé, rychlé a dostupné řešení.

Známe to téměř všichni: Sotva odejdeme z práce a už máme první telefonický hovor ohledně problémů s elektronickým zpracováním dat, padají počítače nebo kolabuje přívod elektřiny. Uprostřed internetových serverů, které jsou zabudovány do síťových analyzátorů, byl vytvořen přímý přístup k datům v jednotlivých bodech měření. Na internetové stránce se mohou všichni oprávnění pracovníci elektro oddělení a vedení podniku podrobně informovat o nastalé situaci. Stačí internetový prohlížeč a adresa IP přidělená v síti jednotlivým měřicím přístrojům. S vývojem nejnovějšího produktu UMG604 byl na internetovou stránku implementován nástroj na určování nákladů.

Sběr, ukládání a analýza dat

Data získaná v různých bodech měření je nutné shromažďovat, ukládat, zpracovat, vizualizovat a dát k dispozici. Prvním nástrojem je zde topologický náhled, který umožňuje zobrazení spuštěné aplikace. Lze libovolně vybírat naměřené hodnoty stanovovat limity, podle nichž se mají posuzovat kritické události. Byly nainstalovány analytické nástroje online ke grafickému vyhodnocení dat, např. porovnání průběhu zatížení nebo vyhodnocení historických dat a tvorbě reportů. Body měření byly propojeny s topologickými náhledy a poskytují tak rychlý přehled o celkovém rozdělení energie v různých částech budovy. Dále také umožňují porovnáním bodů měření lokalizovat poruchy sítě a na první pohled ověřit stanovené tolerance. Uložením obrazových souborů (např. jpg) s plány průtoku proudu a plány budov a propojeném příslušných měřicích přístrojů metodou Drag and Drop s jejich skutečným umístěním lze realizovat levné řešení dle potřeb zákazníka. Lze také zobrazovat překročení limitních hodnot (např. příliš vysoké hodnoty THD-U) a dále stavy přívodů a vývodů. 

K ukládání dat byla vytvořena databáze my-SQL. Díky možnosti vyvolávání historických dat mohou pracovníci elektro oddělení vypracovat profil zatížení a dát jej k dispozici nákupu pro jednání s dodavatelem energie.

Protože v minulosti došlo k nákladným výpadkům proudu, byla zvýšená pozornost věnována vysokému stupni zabezpečení dat. Proto se používal samostatný datový server s dostatečně vysokou rychlostí a redundancemi v zálohování dat. Software na řízení energie PSWenergie byl nainstalován na klientských počítačích elektro oddělení a v oddělení nákupu.

Hodnoty online a vyhodnocení historických dat

Funkce grafického liniového zapisovače umožňuje rychle zobrazovat vybrané hodnoty měření online.  Graf se v této funkci průběžné rozšiřuje o nově naměřené údaje. Díky analýze historických dat stačí několik málo klepnutí myší a můžete provádět analýzy chyb porovnáním různých parametrů.

Výhledy do budoucna

Integrací funkcionalit dnešní síťové analyzátory vysoko předčí možnosti digitálních multifunkčních měřicích přístrojů:

• Elektroměr (kWh, kVarh)
• Analyzátor harmonických proudů
• Zapisovač přechodových jevů
• Zapisovač událostí
• Optimalizace špičkového zatížení
• Funkce PLC
• Sběrač dat
• Sledování a kontrola stavů

Rychlá zlepšení v oblasti integrovaných obvodů umožňují pořídit si stále rychlejší a kompaktnější síťové analyzátory za příznivou cenu. Zbrusu nový analyzátor UMG 604, vybavený digitálním signálovým procesorem), je nebývalé rychlý a výkonný, přičemž jeho rozměry zůstávají minimální. 

Neustálé snímání osmi kanálů o 20 kHz/kanál umožňuje evidenci všech elektrických parametrů (více než 800 hodnot), minimálních a maximálních hodnot, významných údajů o kvalitě napětí, jako jsou harmonické proudy (až po čtyřicátou frekvenci, podle fáze s rozpoznáním směru) a krátkodobé výpadky.

Dokonce je možné bezpečně rozpoznat rychlé přechodové jevy (> 50µs). Pomocí moderní komunikační architektury, integrovaného internetového serveru a dodaného softwaru GridVis® na analýzu sítě lze budovat systémy řízení energie, které usnadňují včasné rozpoznání a odstranění problémů v zásobení energií.

Typické využití

• Administrativní budovy
• Komerční budovy
• Nákupní centra
• IT a datová centra
• Banky a pojišťovny
• Hotely
• Nemocnice
• Infrastrukturní budovy

Přínosy sledování kvality energie ve správě budov pro zákazníky:

• Snížení nákladů na elektřinu
  • Náklady na kWh
  • Poplatky za špičkové zatížení
  • Nízké sazby za účiník
• Dílčí vyúčtování nájemníkům
• Zamezení přetížení systémů distribuce energie, např. spuštěním jističů nebo ochranných systémů
• Zvýšení kvality energie
• Transparentnost systémů distribuce energie
• Možnost nižšího dimenzování elektrických rozvaděčů, např. méně systémů UPS
• Přesné odhady spotřeby umožňují vyjednat lepší smlouvy s dodavateli energie
• Vzdálené sledování