Page 16 - 2016_02

14 /ENER GIE K OLEM NÁS

Bez zavedení vhodného systému komplexního monito- kompresní poměr 1000:1, při jehož použití je možné rok
ringu kvality elektrické energie se závod vystavuje riziku záznamu včetně časových značek a dalších údajů uložit
„náhodný“ výpadků části výroby a dostává se do situace do prostoru 8 GB. Algoritmus je adaptivní, takže v přípa-
slepce bloudícího v lese, který oklepává každý strom s cíle dě, že jsou vstupní veličiny „klidné“, je potřeba datového
nalézt cestu ven, v našem případě příčinu poruchy. prostoru minimální. Objeví-li se v síti například krátký
přechodový děj, množství dat se zvětší, nicméně stále je
Je „kvalita“ a „spotřeba“ to samé? vzorkováno plným počtem vzorků.
V mnoha podnicích je dnes zaveden takzvaný „monitoring
energie“, se kterým je sledování „kvality“ energie často Specifika zpracování dat
zaměňováno. Pod pojmem monitoring energie je v drtivé Na rozdíl od „klasické“ konstrukce monitorů pak provádějí
většině schováno pouze sledování „spotřeby“ a bohužel monitory Elspec řady BlackBox G4400 měření všech napětí
přístroje a programy pro toto měření nejsou technicky a proudů vzorkovací rychlostí až 1024 vzorků za periodu
vybaveny funkcemi pro sledování „kvality“ elektřiny. metodou perioda po periodě bez jakéhokoliv průměro-
vání, a takto získaná data jsou nepřetržitě komprimována
Měřte skutečný stav, ne virtuální a ukládána do vnitřní paměti přístroje pro další zpracování.
K účelu monitoringu kvality elektřiny je na trhu velké Současně s tímto procesem je prováděno zpracování me-
množství analyzátorů/monitorů kvality elektrické energie todikou EN 61000-4-30 a vyhodnocení dle ČSN EN 50160.
a podpůrného softwaru. Měří a zaznamenávají v podstatě I tato data jsou ukládána společně daty PQZIP. Výsledkem
dvěma způsoby. První měří podle postupů definovaných této konstrukce je, že jsou k dispozici informace o reálné
normou EN 61000-4-30, ukládají výsledky pomalých dějů fyzické velikosti jednotlivých napětí a proudů průběžně po
a současně během měření provádějí okamžitě vyhodno- celou dobu záznamu, tedy nepřetržitě a současně i infor-
cení rychlých dějů podle limitů definovaných normou ČSN mace vyhodnocené dle normy, čímž lze 100% zaznamenat
EN 50160. Do paměti pak ukládají pouze informace o situ- chování elektrické sítě v podniku. Navíc jsou obě sady dat
acích, které nevyhověli podmínkám normy. Rozhodovací ihned k dispozici pro jejich průběžnou analýzu.
podmínky odlišné od definovaných normou lze většinou
změnit na uživatelem definované. Tato zařízení jsou však Online data a přístup odkudkoli
použitelná pouze v případě, že důvodem monitoringu je Pro praktické použití jsou přístroje koncepčně řešeny
ověření kvality dle normy, pro odhalení vlivu z nadřazené pro „on-line“ měření a zobrazení naměřených údajů jak
sítě, tedy reálně pouze 10-15 % problémů na síti. energetických (U, I, P, Q, S, Cos(Φ)), výkonnostních, tak
i kvalitativních, jako jsou poklesy napětí, harmonické, flic-
Pro potřeby monitoringu vlivu kvality elektřiny na výrobní ker atd. Výpočty pro jejich zobrazení v reálném čase pak
zařízení, který má sloužit k průběžnému sledování je třeba provádí samostatný procesor. Druhý samostatný procesor
jednak průběžně měřit metodikou EN 61000-4-30, ale provádí kompresi naměřených dat a jejich ukládání do
i metodikou „perioda po periodě“ pro jasnou představu vnitřní paměti přístroje. Uložená data z paměti přístroje
o velikosti měřených veličin. Souběžně se provádí trvalý jsou pak předávána k archivaci a k další možné „off-line“
záznam všech potřebných veličin, tedy 4 napětí a 4 proudů analýze v softwarovém balíku PQSCADA.
pro potřebu následné analýzy, která zajistí odhalení příčiny
poruchy. Tento způsob umožní odhalit jak chyby z nadřa- Komunikace s přístroje s okolím probíhá přes rozhraní Ether-
zené sítě, tak i zbylých 85-90 % z vlastní sítě, tedy 100 % net. Pro snadné připojení a nastavení je přístroj vybaven
poruch. Ze zaznamenaných údajů o proudech a napětích webovým serverem, a je tak přístupný, v případě připojení
lze pak zpětně určit kterýkoliv potřebný parametr, z nich na LAN síť, pro on-line měření z jakéhokoliv prohlížeče a ja-
možnou příčinu potíží, a tak zajistit odpovídající nápravu. kéhokoliv místa, tedy plně v souladu s Industry 4. 0.

Digitální záznam s chytrou kompresí Týden, měsíc nebo rok
Pro ukládání dat lze použít metodu přímého digitální- V současné době dodává Elspec řadu pevných monitorů
ho záznamu průběhu signálů jednotlivých fází – napětí Elspec BlackBox G44XX využívajících tuto technologii, kde
a proudů – s dostatečně vysokou vzorkovací rychlostí. se jednotlivé modely řady liší velikostí paměti pro ukládá-
Problémem však je, že při vzorkování dostatečném pro ní dat (paměť na 5-7 dnů, na měsíc a na 1 rok). Mechanic-
dobrou přesnost měření bez ztráty detailů, tedy alespoň ké provedení všech modelů je stejné a je patrno z obr. 3
1024 vzorků na jednu periodu 50 Hz a pro 8 vstupů,
vznikne cca 800 MB dat za 24 hodin záznamu. Kromě ob- Řešení komplexního monitoringu kvality elektrické ener-
rovského množství dat pro jedno měřicí místo to přináší gie pak může vypadat například tak, jak je naznačeno na
i problém rychlého vyhledávání a zpracování dat. obr. 4.

Tento problém vyřešila firma Elspec v podobě speciálního Po závodě, ve vhodných místech, jsou umístěny jednotli-
bezztrátového kompresního algoritmu PQZIP. Ten zajistí vé monitory G44XX připojené k LAN závodu. Po LAN jsou

ENER GIE K OLEM NÁS 2/2016