Kompenzace jalového výkonu
Měření kvality elektrické energie

+420 777 730 002

Úkoly energetického a facility managementu

Počátek 21. století znamená pro podniky vstup do éry tzv. „nové ekonomiky“, ekonomiky založené zejména na znalostech. Stáváme se svědky realizace vize Billa Gatese o „byznysu rychlostí myšlenky“ a nejedna z autorit managementu potvrdí, že se ocitáme ve velmi rychlé, až turbulentní době. Nutností pro úspěšné setrvání v globální ekonomice je schopnost dosahovat nejvyšší kvality při minimalizaci spotřeby výrobních faktorů (nákladů).

Toto se týká jak průmyslových výrob, tak i bankovních provozů, kancelářských center, IT center či hotelových zařízení, která jsou, řečeno slovy ekonomů, pouze trochu fungující stroje na peníze. I zde platí teze o dosažení nejvyšší kvality při minimalizaci spotřeby výrobních faktorů.

Zamyslíme-li se nad oblastí spotřeby elektrické energie, tento požadavek znamená velmi vysoké nároky na útvary údržby a energetického hospodářství. Noční můrou mnoha energetiků jsou požadavky ekonomických útvarů na rozdělení nákladů na elektrickou energii pro potřeby manažerského účetnictví, které je mnohdy se zastaralým parkem měřidel úlohou vyžadující velkou míru odhodlání. Avšak ani ta nezajistí kvalitní výstupy.

ukoly

Energetici si většinou jsou této situace vědomi, nicméně investiční odbory odkládají investici do modernizace systému monitoringu energetického hospodářství jako méně důležitou. V souvislostech moderní, dynamické ekonomiky se toto jeví jako značně krátkozraké. Průvodním znakem je převaha nepřímých nákladů nad přímými (v minulosti), z čehož vyplývá nutnost jejich korektního rozúčtování pro stanovení reálných celkových nákladů. Pro přesné výsledky je využívána metoda kalkulace podle dílčích aktivit (ABC – activity base costing), k jejíž aplikaci a vysoké účinnosti je ovšem nutné mít dostatek relevantních dat. Pokud tato nejsou k dispozici, ekonomický odbor firem, ve které hrají náklady na elektrickou energii důležitou roli, pak není schopen kalkulovat náklady výrobku, tím pádem ani prodejní cenu či předpokládaný zisk nebo ztrátu. Nemluvě o aplikaci pokročilých nástrojů managementu pro řešení rozhodovacích úloh.

Dalším důsledkem nové ekonomiky je tlak na permanentní snižování nákladů za elektrickou energii, a to jednak metodou racionalizace spotřeby (Energy management) – stabilizace výrobních procesů, omezování prostojů, řízení čtvrthodinového maxima, optimalizace odběratelských smluv, omezení zbytečných spotřeb, jednak metodou realizace úsporných opatření (instalace úsporných technologií). Je evidentní, že kvalifikované posouzení výše citovaného opět vyžaduje dostatek dat získaných dlouhodobým sledováním.

Ani role útvaru údržby (Facility managementu) není záviděníhodná. Jakýkoliv výpadek napájení výroby v místech provozu přináší kvantifikovatelné finanční ztráty. Je tedy žádoucí rychlé vyhledání poruchy, které zajistí systém monitoringu se sledováním poruchových jevů.

ukoly2

Fenoménem současnosti je výskyt tzv. harmonických frekvencí, souvisejících s aplikací polovodičové techniky pro řízení výkonů, pohonů, osvětlení. Emitované harmonické frekvence poškozují citlivé spotřebiče (mnohdy i samotné emitenty) a jsou příčinou mnoha problémů (např. přetěžování středových vodičů). Pro vyhodnocení a návrh opatření je nezbytná harmonická analýza sítě.

Řešení firmy Janitza

Výše citované požadavky vyžadují aplikaci elektroměrů, analyzátorů sítě, harmonických a poruchových jevů, kontrolu zátěžových profilů, systém záznamu dat. Aby bylo možné data zpracovat, je žádoucí výkonné IT řešení umožňující vizualizaci, ukládání a správu získaných hodnot, nejlépe v běžném formátu, tak aby byl přes problém umožněn i přístup aplikací dalších stran (třeba výpočetní software konzultantů). Řešením je např. MSQL server.

Programovatelný analyzátor sítě UMG 604

V minulé části našeho seriálu jsme ve stručnosti představili východiska, ze kterých v současné době vycházejí útvary energetického hospodářství a útvarů údržby, v současné terminologii energy a facility managementu. Ve stručnosti tedy zopakujme, že úkolem energy managementu je zajištění energetických vstupů podniku za nejvýhodnějších podmínek a racionalizace spotřeby energií, úkolem facility managementu pak zejména zajištění funkční spolehlivosti technických zařízení.

Požadavky na měřicí a výpočetní zařízení, které by vyhovovalo potřebám energy a facility managementu jsou proto velmi různorodé, pro příklad si uvedeme následující oblasti.

Kontrola odečtů měřidla rozvodných závodů – je třeba pro identifikaci správnosti faktur rozvodných závodů. Měřidlo proto musí mít shodnou třídu přesnosti a nepřetržité vzorkování odběru, dále podrobné ukládání dat pro následnou analýzu nákladů.

Kontrola kvality dodávky – výpadky sítě, poklesy napětí, přerušení dodávek pro kontrolu dodržování standardů kvality dodávky elektřiny.

Monitoring a záznam poruchových jevů a harmonických frekvencí – identifikace krátkodobých poklesů napětí, přechodových jevů, přítomnosti harmonických frekvencí. Toto nepřetržité sledování kvality elektřiny umožňuje identifikovat rušivé jevy způsobené připínáním výrazných zátěží, vybavením prvků a přítomnost poruchy potom signalizovat např. e-mailem.

Téma harmonických frekvencí je obecně dosti rozsáhlé, přístroj by měl umět identifikovat jejich přítomnost a vyhodnotit dopad přijatých opatření (instalace filtračních tlumivek, pasivních nebo aktivních filtrů). Přítomnost harmonických frekvencí může velmi zásadně ovlivnit činnost různých elektronických zařízení a ochran. V případných reklamačních řízeních pak na toto bývá velmi často (a v mnoha případech oprávněně) poukazováno. Instalací zařízení může provozovatel ověřit oprávněnost reklamace a dále také účinnost přijatých opatření. Samozřejmostí je opět podrobný záznam dat.

Programovatelnost – možnost řízení maxima, kompenzace účiníku, odečet impulsů z elektroměru rozvodných závodů pomocí decentrálních digitálních vstupů a výstupů. Programování pomocí jednoduchých vývojových diagramů, záznam aktivit.

Komunikace – přístup na přístroj přes Intranet i Internet, sběr a záznam dat z impulsních a modbus měřidel a jejich přenos do centrální databáze.

Výkonné softwarové řešení umožňující sběr a správu dat do My SQL databáze, umožňující vizualizaci a statistické zpracování měřených a historických hodnot, export do tabulkového procesoru.

Představení přístroje UMG 604

Rapidní rozvoj technologie integrovaných obvodů umožnil firmě Janitza reagovat na tyto výzvy přístrojem UMG 604E, orientovaným na vysoký výpočetní výkon (16 MB RAM, 500 MHz DSP) s bezkonkurenční pamětí 128 MB Flash. Toto měřidlo v modulovém provedení na DIN lištu nabízí:

  • nepřetržité vzorkování signálu (8 kanálů, 20 kHz/kanál), přesnost 0,5 S – běžné multimetry, provádějí jedno, dvě vzorkování za vteřinu frekvencí 2 až 5 kHz, což vylučuje jejich použití pro přesné měření v provozech s rychlou změnou výkonu;
  • čtyři nezávislé měřicí vstupy – 1 hlavní + 1 pomocné měření v trojfázových sítích nebo čtyři nezávislá jednofázová měření;
  • rozpoznání a záznam transientních (50 us);
  • události (krátkodobá přerušení, poklesy napětí apod.);
  • záznam dat měřené a průměrné hodnoty do paměti 128 MHz;
  • záznam efektivních hodnot a vlnových diagramů (6 000 vzorků před/po události);
  • 100 MBit Ethernet, integrovaný webserver a podpora Bacnet, Modbus (TCP, RTU, UDP), Profibus DP V0 atd. – přístroj může být po zadání IP adresy a zpřístupnění správcem sítě přístupný z internetu.

Novinkou je uživatelsky přátelské grafické programováni logiky pomocí vývojových diagramů.

Doporučené využití:

  • Náhrada zastaralých analogových a digitálních měřidel
  • Sběr dat pro vyhodnocení zátěžových profilů
  • Sběr dat pro kalkulace energetické náročnosti výroby a alokaci energetických nákladů
  • Nepřetržitá kontrola kvality elektrické energie (např. na předacích bodech s distribuční soustavou)
  • Údaje pro management nákladů a elektronickou fakturaci
  • Dálkové ovládání a dozor nad provozy a procesy
  • Ochrana sítě
  • Funkce Gateway and Comserver mezi hlavním TCP/IP měřidlem a podružnými měřidly Modbus RTU, např. UMG 96S