Regulace spotreby
Text c lanku je v doslovnem zní nı prevzat z firemnıho obc asnıku TecoInfo spolec nosti Teco a.s. REGULA TORY SPOTREBY Podrobne pojednanıo regulaci spotr eby bylo otistč no v Roc ence ELEKTRO’96 (FCC Public, Praha 1995). Se souhlasem vydavatele uvadı me nč ktere pasaz e z tohoto textu v rozsı r ene a pr epracovane podobč . Proc regulovat spotrebu? Velke energeticke zdroje (tepelne a jaderne elektrarny) se jen obtı z nč reguluji, Pro elektrorozvodnou sı ý jsou proto nez adoucıvelke vykyvy ve spotr ebč , R esenı m je regulace na stranč spotr eby, Rozvodne spolec nosti se snaz ımotivovat sve odbč ratele na planovane m, pokud moz no plynule m a rovnomč rne m odbč ru elektricke energie. Slouz ık tomu pomč rnč komplikovany tarifnısyste m. Pro kaz de ho velkoodbč ratele je smluvnč dohodnut prubč h spotr eby v prubč hu dne, jako podklad pro dlouhodobe planovani dodavky. Aniz bychom zabı hali do zbytec nych detailu, popı seme pravidla pro nejrozsı r enč jsı tr ı du "str ednı ch velkoodbč ratelu", po kterych je poz adovano dodrz enırovnomč rne spotr eby v "pasmu vysoke ho tarifu", t.j. v dobč ktera se zhruba kryje s rannıa odpoledni smč nou vč tsiny provozu. Spotr eba se mč r ıv ramci c tvrthodinovych intervalu. Uvnitr intervalu muz e mı t spotr eba libovolny prubč h, celkova c inna prace vsak nesmi pr ekroc it c tvrthodinove maximum, t.j. c tvrtinu hodnoty smluvnč dohodnute , jako technicke maximum. V podstatč to pr edstavuje poz adavek na nepr ekroc enıdohodnute hodnoty prumč rne ho pr ı konu, mč r ene ho a vypoc ı tavane ho ve c tvrthodinovych intervalech. Za pr ekroc enıc tvrthodinove ho maxima je odbč ratel tvrdč penalizovan. Odbč ratele se proto jistıdohodnutı m vyssıhodnoty technicke ho maxima. Ani ta vsak nenızadarmo vyznamna sloz ka platby je totiz ňmč rna hodnotč smluvnč dohodnute ho technicke ho maxima, jako motiv proti nasmlouvanınerealnč vysokych hodnot, nepr ı mo je tak odbč ratel penalizovan i za jejich nevyc erpanı . Pro velke odbč ratele platısloz itč jsıpravidla. Rozlisujıse tr i tarifnıpasma bč hem dne (nı zky, vysoky a spic kovy tarif), je tr eba dodrz ovat dennı odbč rove diagramy, pr izpusobit se rez imu regulac nı ch stupn u, pr ı padnč respektovat individualnč dohodnuta pravidla. Pokud je energetik odkazan jen na sve regulac nızasahy, musısi ponechat pomč rnč velkou rezervu a jeho odbč rnırez im byva od optimalnı ho znac nč vzdaleny. Podstatnč lepsı vysledky dokaz e zajistit kvalitnıregulator spotr eby ("regulator c tvrthodinove ho maxima"). Ten na nezbytnč nutnou dobu a podle zvolenych pravidel automaticky odpojuje spotr ebic e nebo omezuje jejich spotr ebu, v krajnı m pr ı padč z ada o ruc nızasah. S kvalitnı m regulatorem lze vyznamnč snı z it hodnotu smluvnı ho technicke ho maxima a bezpec nč ji dodrz et. Financ nıňspory dosaz ene regulatorem spotr eby byvajıpr ekvapivč vysoke (c asto v r adu desı tek az stovek tisı c Kc mč sı c nč ), takz e navratnost investice do regulatoru (a obvykle i do nutne zmč ny rozvodu) byva jen nč kolik mč sı cu. Vyznamnym (a vı tanym) vedlejsı m ňc inkem je soubor detailnı ch informacıo spotr ebč , o jejı m prubč hu a tak nepr ı mo i o fungovanıa efektivnosti firmy. Me renıvy konu a pra ce Nejc astč ji mč r ıregulatory c innou (nč kdy navı c i jalovou) praci c ı tanı m impulsu z vysı lacı ch elektromč ru. Poc et impulsu, nasobeny konstantami elektromč ru (nasobı cıa dč licı
strana 1
Regulace spotreby
faktor) a mč r icı ch pr evodnı ku (pr evody napč ýovych a proudovych transformatoru) urc uje mnoz stvıelektricke prace (c inne nebo jalove ). Prumč rnou hodnotu vykonu za sledovany c asovy ňsek zı skame dč lenı m spotr ebovane prace de lkou c asove ho ňseku. Obvykle postac uje prumč rny vykon, mč r eny za dobu desı tek sekund (typicky 10 az 40 s), vyjimec nč za kratsı interval. Nejmensımč r itelnou hodnotou okamz ite ho vykonu je c as mezi impulsy z elektromč ru. Nč ktere regulatory pouz ı vajıpr ı me mč r enı . K pr ı stroji se pak pr ipojujıtr i fazove vodic e, nulovy vodic a vyvody z proudovych mč r icı ch transformatoru nebo z proudovych sond). Me renı ctvrthodinovůho intervalu Pro regulaci spotr eby je dulez ite , aby c tvrthodinovy interval, se kterym pracuje regulator byl stejnč dlouhy, jako interval, za ktery vyhodnocuje dodavatel sve c tvrthodinove maximum, a aby byl s nı m synchronnı- i za cenu, z e mč r enıdodavatele je me nč pr esne , nez muz e zajistit regulator. Proto regulatory pr ijı majı"c tvrthodinovy impuls" a synchronizujıs nı m svuj algoritmus. Tradic nč dodavatel odmč r uje c tvrthodiny mechanickym c asovym spı nac em, novč jsı elektronicke pr ı stroje obsahujıobvod generatoru pr esne ho c asu, jehoz ňdaj muz e byt korigovan povelem dalkove ho ovladanıpo rozvodne sı ti (HDO). Nč ktere regulatory obsahujı vlastni c asovy obvod. Mohou tedy spolehlivč pracovat i pr i vypadku impulsu od dodavatele, pr ı padnč mohou rozpoznat a hlasit chybu. Moz nost synchronizovat c as se signalem jednotne ho evropske ho c asu (DCF-77) se zatı m patrnč nevyuz ı va. Typy ovla dany ch spotrebicu Pro automatickou regulaci jsou idealnısetrvac ne spotr ebic e s dlouhou c asovou konstantou na jejichz funkci a efektivnost provozu nema kratkodobe odpojenıvyznamny vliv, ani je neposkozuje (elektricka topidla, kotle, bojlery, topne kabely, elektricke pece, susarny, sterilizatory, vyvı jec e pary, vzduchotechnika a klimatizace, chladı rny a mrazı rny, c erpadla, ventilatory a kompresory, dopravnı ky). Cı m vyssıje podı l regulovanych spotr ebic u na celkove spotr ebč , tı m kvalitnč jsıa stabilnč jsıregulaci lze zajistit, tı m vč tsı ch lze dosahnout ňspor. Pomč r by mč l byt vz dy vč tsı , nez 1:3 (v krajnı m pr ı padč alespon nad 1:4). Je nepr ı pustne automaticky odpı nat a opč tnč zapı nat pracovnıstroje (napr ı klad soustruhy, fre zky, pily, lisy, brusky), jer aby, vytahy a jine dopravnıa manipulac nımechanismy. Je vsak moz ne je ovladat za spoluňc asti obsluhy a pr i dodrz enıbezpec nostnı ch pr edpisu. Nč ktere stroje a technologie nepr ipoustč jıc aste zapı nanıa vypı nani. U tč z kych motoru je kaz dy rozbč h spojen se znac nou energetickou ztratou. Nenıtedy moz ne pr ı mo je ovladat jednoduchym regulatorem spotr eby. Pr esto se mohou podı let na regulaci spotr eby, ovsem s daleko sloz itč jsı mi algoritmy, ktere respektujıjejich specifika i poz adavky celku, do nč hoz jsou zac lenč ny. Zpusoby ovla da nıspotreby Regulatory obvykle ovladajısve kanaly dvoupolohovč : vypnout - zapnout. Nč ktere spotr ebic e lze vsak ovladat spojitč nebo ve vı ce stupnı ch, a to i v pr ı padech kdy je pr ı me vypnutınepr ı pustne (napr . frekvenc nımč nic e). Obdobnč lze napr ı klad snı z it pr ı kon osvč tlovacı ch syste mu spojitym snı z enı m jasu nebo vypnutı m urc ite sekce. Vı cestupn ovy charakter majıspotr ebic e, sloz ene z nč kolika sekcı(elektricke pece, soustavy topidel a
strana 2
Regulace spotreby
podlahove ho vytapč nı , osvč tlovacısyste my, chladicızar ı zenı ), jejich pr ı kon lze stupn ovitč redukovat, aniz by bylo nutne je vypı nat. U regulovanych pohonu ventilatoru a c erpadel lze redukovat jejich vykon snı z enı m otac ek prostr ednictvı m frekvenc nı ho mč nic e nebo regulatoru pohonu (plynulou zmč nou nebo nespojitč v nč kolika stupnı ch). Vykon nč kterych stroju nebo linek lze regulovat nepr ı mo jejich odlehc enı m, omezenı m toku vstupnısuroviny (napr ı klad u mlynu nebo drtic u toho lze dosahnout zpomalenı m nebo vypnutı m pasove ho dopravnı ku nebo omezenı m c i zastavenı m dodavky zpracovavane suroviny), Vz dy vsak zustava soubor spotr ebic u, ktere nejsou regulovany (nelze je regulovat nebo to nenıňc elne ) bezpec nostnıosvč tlenı , drobne spotr ebic e v kancelar ı ch, roztrousene a nepravidelnč pouz ı vane spotr ebic e, nepr erusitelne spotr ebic e). Tvor ıpozadıspotr eby ktere , ac nenıregulovano, vyznamnč ovlivn uje prubč h a kvalitu regulace tı m, z e do procesu vnası prvek nahodnosti a c asove nestalosti (poruchova velic ina). Aktivnı regulace spotreby Dosud jsme uvaz ovali o regulaci spotr eby, jako o procesu omezovani pr ı konu spotr ebic u - pasivnıregulaci. K regulaci vsak muz eme pr istupovat i aktivnč - spoustč nı m energetickych zdroju, zaskokovych generatoru, kogenerac nı ch agregatu a malych vodnı ch elektraren. Ani zde nevystac ı me se standardnı m regulatorem spotr eby, protoz e je tr eba respektovat sloz itč jsısouvislosti, ale tato cesta je velmi slibna. Vy stupnı kana ly a ovla danů spotrebice Jen vyjimec nč je c as jedinou velic inou, ktera rozhoduje o aktivitč spotr ebic e (napr . u osvč tlovacı ch syste mu). Stav tepelnych spotr ebic u lze s dobrou pravdč podobnosti pr edvı dat pr i znalosti jejich c asove ho a teplotnı ho rez imu a pr i zname m ňdaji o c ase a o teplotč (napr . u pecıa topidel). C ı m vı ce zname r ı zeny proces a jeho regulator (c ı m kvalitnč jsımodel si vytvor ı me) a c ı m vı ce mame informacıo stavu soustavy, tı m le pe muz eme pr edvı dat stav v blı zke budoucnosti a tı m le pe lze regulovat spotr ebu. Od tohoto stupnč je jiz blı zko k situaci, kdy regulator spotr eby pr ı mo ovlada celou soustavu (nebo jejıc ast, ktera nejvyznamnč ji ovlivn uje pr ı kon). U velkych skupin spotr ebic u muz e kvalitu regulace zlepsit znalost statistickych ňdaju o spotr ebč a o jejı m c asove m prubč hu (na regulovanych kanalech i na pozadı- typicky prubč h dennıspotr eby technologie, doby svac in a obč da, dopolednıspic ky a odpolednı ňtlum. I k zı skanıte to statistiky muz e poslouz it inteligentnıregulator spotr eby. Nč ktere vystupnıkanaly regulatoru mohou byt vyuz ity jen jako podmı nka pro spustč nıspotr ebic e. Za regulatorem spotr eby je pak zar azen logicky modul (nejle pe programovatelny automat), ktery podle stavu vystupu regulatoru muz e odmı tnout nebo pozdrz et poz adavek na zapnutıspotr ebic u. U cast clove ka Nč kdy jsou duvody pro ňc ast c lovč ka spı se subjektivnı(konservativismus, nedostatec na kvalifikovanost pro vybč r optimalnı ho regulatoru, neduvč ra v techniku, strach riskovat, ale mnohdy i obava o ztratu prestiz nı ho postavenıa dulez itosti, strach z nahraditelnosti). V ovladacı m r etč zci je pak zar azen c lovč k (energetik, technolog, mistr, dč lnı k), ktere mu regulator sdč lınutnost omezit spotr ebu. Poz adavek muz e byt zcela adresny,
strana 3
Regulace spotreby
konkretizovan na urc eny spotr ebic nebo skupinu. C lovč k jej muz e bu potvrdit nebo odmı tnout. Jindy muz e byt poz adavek nespecifikovany, typu "nč co vypni!". Pro takove povely nemusımı t regulator vyhrazeny zvlastnıvystupy. Standardnıvystupnıkanaly, ktere automaticky ovladajısve spotr ebic e mohou byt navı c vyuz ity i jako vystraha pro personal, aby urc ite spotr ebic e nespoustč li, aby dle svych moz nosti omezili spotr ebu, ve vhodne fazi vypnuli stroj nebo zar adili oddychovou pauzu. Nenıtr eba zdurazn ovat, z e vysledek bude zavisly na kvalifikaci obsluhujı cı ch, na jejich pravomocı ch, na angaz ovanosti, na ochotč rozhodovat a riskovat, na jejich loajalnosti s firmou, ktera muz e byt vyraznč posı lena vhodnou motivacı- napr . financ nıspoluňc astına hospodar eni firmy, na ztratach a ziscı ch. Alarmovy vy stup Nč ktere regulatory poskytujınavı c jestč chybovy vystup (alarm), ktery je sepnut pr i zjistč nızavaz ne chyby v regulaci a pr i riziku pr ekroc enımaxima. Duvodem muz e byt chyba mč r enı(vypadek mč r icı ch nebo c asovych impulsu), diagnostikovana chyba regulatoru, nezadrz itelnč se blı zı cımaximum. Chybovy vystup muz e byt vyuz it jako signalizace k pr ivolani obsluhy, muz e bezprostr ednč zpusobit odpojenıvyznamnych spotr ebic u (nebo obojı ). Algoritmy regulace Ne vz dy zver ejn uje vyrobce algoritmus sve ho regulatoru. Obvykle platızasada, z e c ı m je algoritmus inteligentnč jsıa komplexnč jsı , tı m ochotnč ji se s nı m jeho tvurce pochlubı . Ostraz itost doporuc uji u nejlevnč jsı ch pr ı stroju, o jejich chovanınezver ejnıvyrobce te mč r z adne podrobnosti. Ve struc nosti uvadı me nejpouz ı vanč jsıprincipy regulace spotr eby s vč domı m, z e jsou hrubč zjednodusene . V realnych vyrobcı ch se obvykle setkavame s komplexnč jsı mi algoritmy, s kombinovanymi pr ı stupy a strategiemi. C asova nespojitost, krok regulace Proces regulace probı ha v oddč lenych c asovych okamz icı ch (krocı ch), aby pr ed kaz dym rozhodovanı m byl c as na mč r eni a na rozpoznanıňc inku pr edchozı ho zasahu. C lenč nı m do kroku se omezuje i rychle str ı danıaktivity kanalu (odpı nanıa zapı nani te hoz kanalu). Interval byva r adovč desı tky sekund (typicky 30s). Kmitanıvystupu dale omezı zar azeni pasma necitlivosti, pr ı padnč hystereze, do rozhodovacı ho algoritmu. Rezerva je nutna Ani ten nejkvalitnč jsıregulator nemuz e za vsech okolnostızaruc it pr esne dodrz enı nastavene ho maxima. K pr ekroc enıstac ıneplanovane zapnutıvelke ho spotr ebic e tč snč pr ed koncem c tvrthodiny. Proto se na regulatoru nastavuje hodnota niz sı , nez je smluvnıtechnicke maximum. Velikost rezervy je zavisla na typu regulatoru a na charakteru spotr eby. Hladinovů algoritmy S hladinovymi algoritmy pracujıjen nejednodussıa nejlevnč jsıregulatory. Je v nich vyhodnocovana bu c inna prace spotr ebovana od zac atku c tvrthodinove ho intervalu nebo
strana 4
Regulace spotreby
c inny vykon, zprumč rovany za urc ity interval. Obvykle je ovladan jen jediny kanal se spotr ebic i pr ı padnč jeden nebo dva kanaly pro vystrahu. Vyznamne je pevne pr ir azenı vystupnı ch kanalu k jednotlivym ňrovnı m (hladinam) sledovane velic iny (prace nebo vykonu). Na obr.2 je pr ı klad hladinove ho regulatoru, ktery vyhodnocuje c innou praci ve c tvrthodinove m intervalu a na obr.3 je obdobny algoritmus, ktery reguluje pr ı kon (vykonovy algoritmus). Aktualnıprumč rny vykon je mč r en a poc ı tan od minule ho kroku a je porovnavan s hodnotou prumč rne ho c tvrthodinove ho vykonu (c tvrthodinove ho maxima). Ve sve m dusledku je "pr ı snč jsı ", nez ostatnıalgoritmy. Za urc itych pr edpokladu a s vyhradami muz e byt vyuz it jako "omezovac proudu".
obr.3 Vy konovy algoritmus
Sekvencnıalgoritmy U sekvenc nı ch algoritmu nenıpevne pr ir azenıudalostıa vystupnı ch kanalu. Opakovany vyskyt stejne udalosti (napr . pr ekroc enımeznıprace) postupnč ovlivn uje dalsı kanaly. Napr ı klad hladinovy algoritmus dle obr.2 bychom mohli zmč nit na sekvenc nıtak, z e pr i pr ekroc enıprve hladiny odpojı me prvy kanal a v nasledujı cı ch krocı ch budeme postupnč odpı nat druhy, tr etı , atd. Na obr.4 je jako pr ı klad uveden prubč h kompenzac nı ho algoritmu. Spoc ı va v mč r enıc inne prace v ramci c tvrthodinove ho intervalu. Str ednıpr ı mka popisuje
strana 5
Regulace spotreby
idealnıprubč h spotr eby pr i pr ı konu, ktery odpovı da nastavene hodnotč c tvrthodinove ho maxima. Pokud je c inna prace od zac atku c tvrthodinove ho intervalu vyssı , nez odpovı da idealnı mu prubč hu (poloha nad pr ı mkou), je pr ı kon snı z en odpojenı m spotr ebic u na prve m kanale, pokud je vyssıi v dalsı m kroku, je odpojen druhy kanal, ...atd. Pokud je naopak prace niz sı , nez odpovı da idealnı mu prubč hu, je pr ipojen poslednč odpojeny kanal, ...atd. Popsany postup pr ipomı na vykonovy algoritmus z obr.3 s tı m rozdı lem, z e je zde regulovan prumč rny pr ı kon, mč r eny a poc ı tany v postupnč se prodluz ujı cı m intervalu od zac atku c tvrthodiny. Tı m je zajistč no, z e ani prace nepr ekroc ıhodnotu c tvrthodinove ho maxima.
Patrnč nejrozsı r enč jsıje kompenzac nıalgoritmus s pasmem necitlivosti, ktere je vymezeno dvojicıpr ı mek a postupnč se zuz uje ke konci c tvrthodinove ho intervalu - obr.5. Proces pr ipojovanıa odpı nanıkanalu se odehrava na hranicı ch pasma necitlivosti (na zapı nacıa na odpı nacıpr ı mce). Dusledkem je lepsıstabilita, patrna z porovnanıobr.4. a 5.
Na obr.6 je znazornč n trendovy algoritmus. O pr ipojeni nebo odpojenıvystupnı ho kanalu rozhoduje nikoliv podle souc asne spotr eby, ale podle jejı ho trendu, t.j. podle pr edpokladane spotr eby na konci c tvrthodiny, vypoc tene ze souc asne spotr eby a souc asne ho pr ı konu. Existujıruzne mutace tohoto algoritmu, ktere se lisızpusobem vypoc tu prumč rne ho vykonu a strategiırozhodovanı . strana 6
Regulace spotreby
Jako pr ednost trendove ho algoritmu se obvykle uvadıjeho dopr edny charakter a z nč ho plynoucı"pr edvı davost". Situace na obr.6 nas o tom nepr esvč dc ı , je to vsak jen fiktivnı pr ı klad. Pokud zname (nebo muz eme zmč r it aktualnıpr ı kon na jednotlivych kanalech, muz eme pouz ı t algoritmus, ktery volıtakovy postup ovladanıkanalu, aby koncovy bod dosahl s minimem zmč n, s minimalnı m omezenı m spotr eby. Pr ednosti trendove ho algoritmu se vsak projevıjen za pr edpokladu soustavy s pr evaz nč deterministickym chovanı m, kde vykonovy trend je v podstatne mı r e ovlivn ovan stavem vystupnı ch kanalu (pr i stale kombinaci kanalu je staly i trend, nebo se mč nıjen malo).
obr.6 Trendovy algoritmus Kombinovanů algoritmy Kvalitnıregulatory spotr eby obvykle pracujıs kombinovanymi algoritmy. Pr iklad algoritmus pro TECOMAX - 16 je uveden na obr. 7. Na poc atku c tvrthodiny je ponechana soustava bez regulace po zvolenou dobu (typicky 90s) - vsechny kanaly jsou zapnuty. Tak je zajistč no, z e kaz dy spotr ebic bude zapnut alespon jednou za c tvrthodinu a jsou potlac eny zbytec ne akc nızasahy v poc atec nıfazi. Dale je aktivovan kompenzac nıalgoritmus. Pr ed koncem c tvrthodiny je aktivovan trendovy algoritmus jako rychla ochrana pr ed nahlym narustem spotr eby. Po celou dobu je aktivnıhladinovy algoritmus, jako pojistka pr ed pr ekroc enı m maxima.
strana 7
Regulace spotreby
obr. 7 Algoritmus Tecomax-16 Doplnujıcıpodmınky Nč kdy je ticha akc nızasahy regulatoru spotr eby vazat na dalsıpodmı nky. Napr ı klad v urc ite dobč nesmč jıbyt nč ktere spotr ebic e automaticky ovladany. U nč kterych je nutne zajistit urc itou minimalnıdobu nepr etrz ite ho provozu (zajistit dostatec ny pr ı sun energie pro spotr ebic ) nebo dodrz et minimalnıinterval mezi okamz iky odpı nanıa zapı nanı . Jindy je tr eba zajistit, aby vypnuty spotr ebic zustal po stanovenou dobu v klidu. Existujıspotr ebic e, ktere nesnasejıc aste pr ipojovanıa odpojovanı . Nč kdy mohou byt dlouhodobč odpojeny (operativnızalohy) nebo dlouhodobč pr ipojeny (nepr erusovany rez im) nebo se aktivita spotr ebic u muz e mč nit (operativnč nebo podle c asove ho programu). Dynamicky nebo podle c asove ho programu se mohou mč nit priority vystupnı ch kanalu nebo pr ir azenıkanalu a fyzickych spotr ebic u. Pro velke odbč ratele se vyplatıvyuz ı vat tarif s nč kolika pasmy bč hem dne (nı zky, vysoky a spic kovy), regulovat spotr ebu podle dennı ch harmonogramu, podle regulac nı ch stupn u nebo podle individualnč dohodnute ho rez imu, nč kdy i operativnč mč nč ne ho bč hem dne (za dodrz enıspecifickych a nč kdy dost tvrdych poz adavku dodavatele je odbč ratel zvyhodnč n). Respektovanıdennı ch harmonogramu vede na dvojity algoritmus, pr i ktere m je regulovano c tvrthodinove maximum a souc asnč maximalnıhodinova prace. Nč kdy je tr eba r esit pomč rnč sloz ite rozhodovanıpr i ovladanıvystupu, pr i omezenı spotr eby na urc ite m kanalu vaz it zisk (ňspora z dodrz enıtechnicke ho maxima) a penalizace (ztraty) za omezenımnoz stvınebo kvality produkce, ktere z toho mohou vyplyvat. Nč kdy je levnč jsızaplatit penale za pr ekroc enıtechnicke ho maxima a zachranit produkci (vytč z it z nı maximum), nč kdy je to naopak. Jindy je tr eba hledat optimalnır eseni, ktere je kompromisem obou extre mu. Zisky a penalizace byvajıpro kaz dy kanal ruzne , c asto se mč nıs c asem i s vyvojem rı zene technologie, kaz dopadnč s prubč hem c tvrthodinove ho intervalu. U kombinovanych algoritmu se v prubč hu c tvrthodiny mč nıi vahy poz adavku kompenzac nı , trendove a hladinove sloz ky. Nenısnadne najı t optimum pro tyto protikladne poz adavky, obtı z ne je jiz jejich formulovani. To je velmi slibna dome na pro vyuz iti fuzzy logiky.
strana 8
Regulace spotreby
Je to i velka pr ı lez itost pro tvurce aplikacı(projektanty a programatory) s programovatelnymi automaty TECOMAT. Ty disponujıvykonnym a snadno zvladnutelnym instrukc nı m souborem po tvorbu fuzzy algoritmu. Jsou pouz itelne pro regulaci, pro rozhodovanı , pro formulovanıpodmı nek a pro popis a modelovanıchovanı , i pro r esenı diagnostiky a pr edvı danıkrizovych stavu. Sluc itelnost fuzzy instrukcıs ostatnı mi logickymi, aritmetickymi a tabulkovymi instrukcemi dovoluje vytvar et i velmi efektivnıkombinovane algoritmy. Pro uz ivatele TECOMATu je vyznamna i nabı dka jejich vyvojar u podı let se na tvorbč fuzzy algoritmu a na jejich aplikacı ch. Standardnıregula tor, PC nebo PLC ? Existujıkomplikovane regulatory, jako standardnıvyrobky, ktere jsou schopne vyhovč t vč tsinč z tč chto poz adavku, pr ı padnč i r adč dalsı ch. Jejich cena vsak byva znac na. Instalace a parametrizace je pak velmi naroc na a tedy i rizikova operace. Proto byva vyhodnč jsıtyto specializovane poz adavky realizovat na zakazku nč kterym volnč programovatelnym syste mem. Pomč rnč c aste je r esenı , kdy vsechny funkce regulatoru jsou realizovany v poc ı tac i, obvykle PC. Ma to r adu nevyhod (bč z ny PC nenıurc en pro r ı zenıprumyslovych procesu, proble my vznikajıpr i r ı zeni rozlehlych procesu, obtı z e mohou vznikat pr i dodatec nych poz adavcı ch na zmč ny a rozsı r eni funkcı . Moz ne a ňc elne je realizovat regulator spotr eby jako aplikaci vhodne ho typu programovatelne ho automatu. Takto je vytvor en i standardnıregulator TECOMAX-16 (obsahuje TECOMAT NS-946 a z toho vyplyva jeho pr izpusobivost a aplikac nıpruz nost). Jistym omezenı m muz e byt obsluha a zadavani parametru z operac nı ho panelu. Za optimalnıvariantu povaz uji kombinaci programovatelne ho automatu nebo distribuovane ho syste mu tvor ene ho souborem PLC, ktere komunikujıprumyslovou sbč rnicı spolu s nadr ı zenym poc ı tac em (nebo sı tıPC). Kaz dy z podsyste mu r esıtu c ast ňloh, pro ktere je nejle pe vybaven. PLC r esımč r enıa zpracovani dat, jadro regulac nı ho algoritmu a bezprostr ednıovladanıvystupu. Moz nost komunikacıpr edurc uje PLC k realizaci distribuovane ho syste mu pro mč r enı , monitorovani a dalkove ovladanı . Na ňrovni PC je vhodne realizovat vsechny nadstavbove funkce, vizualizaci, dokumentac nıfunkce, zadavanı r ady parametru, podmı nek a c asovych programu. Pro dobre komunikac nımoz nosti byvajı ňspč snč nasazovany syste my TECOMAT NS-946 a NS-950 spolu s poc ı tac em vybavenym nč kterym z deseti dostupnych vizualizac nı ch syste mu. Regulace spotreby a ovla da nıtechnologie Ve sloz itč jsı ch pr ı padech je vyhodne regulaci spotr eby integrovat do stejne ho programovatelne ho automatu (nebo do souboru PLC), stery ovlada technologii nebo techniku budovy. Takto byl napr ı klad ve zname m praz ske m masokombinatu KLIMENT rozsı r en puvodnır ı dicısyste m pro vytapč nıa klimatizaci v budovč (NS-950 ALFA) o maly pr ı davek (NS-950 PRIMA), ktery vyr esil pomč rnč komplikovanou regulaci spotr eby pr i minimalnı investici, s vyuz itı m stavajı cı ho poc ı tac e a jeho vizualizac nı ch prostr edku. v nč kterych pr ı padech lze rozsı r enızı skat jen vyuz itı m volnych vstupu a vystupu. Integrace sebou pr inası i moz nost optimalnč skloubit poz adavky na regulaci spotr eby souc asnč s optimalnı ma bezeztratovym ovladanı m rı zene soustavy (jedno podporuje druhe ).
strana 9
Regulace spotreby
Sluz by poskytovanů regula torem Kvalitnıregulator spotr eby dokaz e daleko vı ce, nez jen regulovat. Sve mu uz ivateli poskytuje soubor uz itec nych sluz eb. Moz nost parametrizace a pr izpusobenısoustavč a poz adavkum uz ivatele je samozr ejmostı . Napr ı klad TECOMAX-16 zobrazuje aktualnıprovoznıňdaje (okamz ity pr ı kon, ňc inı k, stav regulace, hodnotu aktualnı ho maxima). Archivace dlouhodobych ňdaju a moz nost jejich vytistč nına miniaturnıtiskarnč povysuje regulator na registrac nıpamč ýovy pr ı stroj (dennı spotr eba v jednotlivych smč nach a v tarifnı ch pasmech, sumarnıspotr eba od zac atku odec tove ho obdobırozdč lena po smč nach a tarifnı ch pasmech, dlouhodoby ňc inı k, spotr eba na jednotlivych odec tovych mı stech pro rozňc tovanınakladu, sloupcovy graf prubč hu dennı spotr eby po c tvrthodinach i po hodinach, vypis seznamu mimor adnych udalostı . Diagnostiku a rozpoznanıchybovych stavu usnadn ujıservisnıňdaje (o zmč nach nastavene ho maxima a dobč jeho zmč ny, o maximalnıspotr ebč a o pr ekroc enımaxima spolu s c asem te to udalosti, c as vypnutıa zapnutıregulatoru a dalsızaznamy mimor adnych udalostech. Zabudovana miniaturnıtiskarna umoz nıvytisknout a pr ehlednč zobrazit vsechny dulez ite ňdaje v textove i v graficke podobč . Graficke vypisy umoz nızautomatizovat i tak nepr ı jemne ňkony, jako jsou "odec tove str edy" - mč r enıodbč ru po hodinach v prubč hu str edy a nasledujı cısoboty a nedč le. Vyznamna je i moz nost pr ipojenıregulatoru k poc ı tac i PC standardnı m rozhranı m a existence programove ho ovladac e pro bč z ne vizualizac nısyste my. Vsechny tyto funkce jsou vysadou nejvyspč lejsı ch regulatoru a uz ivatel je ocenıaz bč hem provozu. Mč l by na nč (ve sve m zajmu) myslet jiz ve fazi rozhodovanıo pouz ite m regulatoru, jinak byva pozdč . Distribuovanů me renı, monitorova nı Monitorovani spotr eby energie (nejenom elektricke , ale i plynu, tepla, teple a studene vody a jinych mediıje velmi aktualnı , zejme na dı ky rostoucı m cenam a dı ky nutnosti sniz ovanınakladu. Monitorovanıtechnologicke ho procesu umoz n uje nahle dnout do procesu dosud skrytych. C asto se tak odhalınetusene souvislosti, zdroje technologickych chyb, plytvanıa nekaznč . Monitorovanıa dokumentovani procesu je nezbytnou souc astıprocesu sledovanı kvality podle norem ISO. C asto poskytuje cenny dukaznımaterial pro spory o kvalitu produkce, o zavinč ni ztrat a mimor adnych udalosti. Z technicke ho hlediska je proble m monitorovanıtechnologiıblı zky proble mu distribuovane ho mč r enıa regulace spotr eby elektricke energie. Jako technicky zaklad je opč t nejvhodnč jsıpouz ı t sı ý programovatelnych automatu, kterym je nadr azen poc ı tac nebo poc ı tac ova sı ý. Distribuovanost az do mıstnostı Dosud jsme pr edpokladali jen regulaci spotr eby jejı mz cı lem bylo dodrz et (nepr ekroc it) dohodnuty prubč h spotr eby a minimalizovat pr itom platby a ztraty. Pr i bč z ne regulaci je celkovy objem spotr ebovane prace nezmč nč n, pouze je zajistč no jejırovnomč rne rozloz enı podle dohodnute ho prubč hu. Vhodnym r esenı m lze spotr ebu energie i snı z it. Jednı m z pr ı kladu je ovladanısouboru svı tidel v zavislosti na c asove m programu a na skutec ne hodnotč osvč tlenı . Jinym velmi efektivnı m zpusobem je distribuovany syste m pro individualnıovladanımı stnostı , oznac ovany zkratkou IRC (lndividual Room Control). Byva soucastır ı zenıinteligentnı ch
strana 10
Regulace spotreby
budov, zejme na hotelu a penzionu, ale muz e byt vyuz it v administrativnı ch budovach, ve skolach a zdravotnickych zar ı zenı ch, s jistymi modifikacemi i v garaz ı ch a technologickych provozech. Kaz da mı stnost je vybavena pr ı strojem, ktery obsahuje snı mac teploty v mı stnosti, snı mac pr ı tomnosti osoby, snı mac otevr ene ho okna, pr ı padnč snı mac osobnıkarty (hosta nebo personalu). Ovlada topenı , osvč tlenı , a mı stnızasuvkovy okruh (s vyjimkou zasuvky pro lednic ku a pro dobı jenıbateriı . Pr ı stroj komunikuje se riovou linkou s nadr ı zenym syste mem. Pro kaz dou mı stnost lze nastavit individualnıc asovy program, u neobsazenych pokoju lze zvolit ňsporny rez im. Pr i nepr ı tomnosti hosta lze zhasnout svč tlo, vypnout spotr ebic e a omezit topenı . Topenıse omezıi pr i otevr enıokna. Zı skane informace mohou byt vyuz ity k zabezpec enı(mı stnostıi cele ho objektu), k pr ehledu o pr ı tomnosti hostu a obsazenıpokoju, o nelegalnı m vyuz ı vanı m mı stnostı , o aktivitč personalu, o stavu jednotlivych mı stnostı . Obdobnč lze r esit i ver ejne mı stnosti (chodby, schodistč a sty). Syste m IRC lze propojit se syste mem r ı zenıklimatizace a vytapč nı , se syste mem inteligentnıelektroinstalace (EIB) i s regulacıspotr eby. To vse je jen c ast ňloh, ktere mohou byt r eseny v ramci "inteligentnı budovy". Nezavrete si vra tka, za ve recnů doporucenı Z pr edchozı ch kapitol vyplyva, z e volbou regulatoru spotr eby rozhodujete nejenom o platbach za elektrickou energii pro nejbliz sıobdobı , o velikosti bezprostr ednıinvestice a o jejınavratnosti, ale i o uz ivatelske m komfortu ktery budete mı t k dispozici po dlouhou dobu uz ı vanıregulatoru. Rozhodujete i o efektivnosti budoucı ch investic do monitorovanı spotr eby a cele technologie, do zabezpec enıa do optimalnı ho r ı zenıtechnologie a souboru budov. Proto doporuc uji zamč r it se na otazky: s jak kvalitnı m algoritmem regulator pracuje ? • vyhovuje regulator vsem poz adavkum na kvalitnıregulaci? • umoz nırozsı r enıo pr edpokladane nove poz adavky? • s jakou pracnostıse obsluhuje a jaky komfort poskytuje? • komunikuje s poc ı tac em?, jakym rozhranı m?, existuje k nč mu vizualizac nı • nadstavba?, existuje ovladac pro standardnıvizualizac nısyste my ? • muz e byt zac lenč n do sı tč PLC a PC pro distribuovane mč r eni a monitorovanı? Nenechte se odbyt vyhybavou a neurc itou odpovč dı . Nedejte se ovlivnit lacı nekvalitnı ch a bezkoncepc nı ch vyrobku. Kaz de jednostranne r esenı , i kdyz se z kratkodobe ho hlediska muz e zdat vyhodne , je zdrojem komplikacı , ztrat a vı cenakladu v blı zke budoucnosti. Doporuc uji nesetr it na ňsporach, ani na budoucnosti. Rozhodovanıo volbč regulatoru a pr ed jeho instalacıby mč la pr edchazet solidnı analyza spotr eby, opı rajı cıse o vysledky dlouhodobe ho mč r enı(energeticky audit) a o dlouhodobe zkusenosti experta, v pr ı padč integrovane ho r ı zenıi o technicky a technologicky audit. Proces spotr eby je natolik sloz ity a c asovč promč nny, z e bez jeho detailnıznalosti nelze zajistit kvalifikovane nasazenıregulatoru spotr eby a jeho optimalnıser ı zenı . Pr ı nos regulatoru instalovane ho bez tč chto nalez itostıbyva pochybny. Doporuc uji ostraz itost pr ed "odbornı ky", kter ımč r enı m a dlouhodobou analyzou spotr eby pohrdajı , jako "zbytec nostı " (obvykle na to nemajıpotr ebne pr ı strojove vybavenı ), kter ıslibujınerealne ňspory a svuj regulator ser izujıbez jakychkoliv informacıo regulovane soustavč , nebo kter ıpromč r enıslibujıaz po instalaci regulatoru (tč z ko oc ekavat, z e svuj
strana 11
Regulace spotreby
regulator demontujıa odstoupıod zakazky, pokud se zpč tnč neprokaz ıpr edpokladane ňspory).
strana 12
