Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 6/2019 vyšlo
tiskem 5. 6. 2019. V elektronické verzi na webu 24. 6. 2019. 

Téma: Točivé elektrické stroje, pohony a výkonová elektronika; Elektromobilita

Hlavní článek
Hybridní pohon posunovací lokomotivy

Aktuality

Drony z Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze budou obhajovat vítězství v Abu Dhabi Utkají se o hlavní cenu 1 milion dolarů. Testy systému spolupracujících autonomních dronů…

Logická mobilní hra „Zrecykluj to!“ naučí správně recyklovat elektrozařízení Cílem hry je zábavnou formou širokému publiku vysvětlit, že elektroodpad nepatří do…

První šumavskou rychlodobíjecí stanici pro elektromobily mají Kašperské Hory Rychlé dobití baterií všech typů a značek elektromobilů nabízí ode dneška také Šumava.…

Společnosti ČEPS a SEPS podepsaly dohodu o účasti v platformě IPDE na výměnu dat Společnosti ČEPS a SEPS, provozovatelé přenosových soustav v České republice a na…

FOR ARCH 2019 zaostří na chytrá města i na bezpečnost Objevte novou, chytřejší a bezpečnější budoucnostna 30. ročníku mezinárodního stavebního…

FEL_Camp pro středoškoláky Jak přežít v přírodě a opatřit si základní životní potřeby, jako je připojení k internetu…

Více aktualit

SMART linkový kondicionér

18.12.2018 | Ing. Hula, Ph.D., Ing. Matoušek | ELCOM, a.s. | www.elcom.cz

Pojem linkový kondicionér označuje zařízení, které je schopno pozitivním způsobem ovlivňovat kvalitativní parametry elektřiny. Do obvodu, ve kterém má dojít k úpravě napětí, sériově zapojíme další zdroj, který svým napětím působí proti vzniklému úbytku na vedení distribuční sítě nn. Velmi zjednodušeně lze říci, že jde o stabilizátor napětí v síti.

Co si můžeme představit pod označením SMART linkový kondicionér? Přívlastek SMART je v tomto případě zkratka za Self-Monitoring Analysis And Reporting Technology, což lze volně přeložit jako zařízení obsahující sebemonitorující, analyzující a reportující technologie. Velmi zjednodušeně lze říci, že jde vlastně o linkový kondicionér, který je navíc osazen měřicím systémem s navazujícím centrálním systémem.


Obr. 1. Blokové schéma začlenění SMART linkového kondicionéru do centrálního měřicího systému

Koncepce SMART zařízení

Jak již bylo zmíněno, SMART zařízení vzniká rozšířením standardního zařízení o monitoring, analýzu a reporting (obr. 1). Cílem je vybavit běžné zařízení používané v energetice funkcemi, které umožní vzdálený monitoring, analýzu, diagnostiku a eventuálně predikci stavu zařízení. Zvýší se tím funkcionalita a informační hodnota samotného zařízení a usnadní se i údržba.

Technicky takováto operace zahrnuje tyto oblasti:
– integrace měřicího zařízení,
– komunikace,
– integrace do centrálního systému,
– modelování, predikce, vizualizace a výsledky v centrálním systému,
– doplňující funkce.

V koncepci vyvinuté ve společnosti ELCOM byly použity tyto nástroje:
– měřicí platforma ENA-NXG,
– centrální systém OSISOFT PI,
– doplňující vizualizace pomocí Microsoft HoloLens.

Měřicí platforma ENA-NXG

Nová měřicí platforma ENA-NXG firmy ELCOM je postavena na modulární architektuře. Výsledná funkcionalita ENA-NXG je tedy přímo definována počtem a typem vstupních karet a samotným měřicím firmwarem.

ENA-NXG v této koncepci měří vstupní veličiny kondicionéru (3× U, 3× I), výstupní veličiny kondicionéru (3× U, 3× I), vlastní spotřebu kondicionéru (3× I, napětí společné se vstupem) a komunikuje s řídicí jednotkou kondicionéru. Firmware přístroje ENA-NXG počítá parametry kvality elektřiny podle EN 50160 a poskytuje řadu údajů: U, I, P, Q, S, frekvence, THD U, THD I, účiník, energie, harmonické U a I, napěťové události (přepětí, podpětí, přerušení), osciloskopické záznamy atd. Všechna výše uvedená data jsou vyhodnocována a poskytována pro vstup kondicionéru, výstup kondicionéru a pro vlastní spotřebu. Platforma ENA-NXG přes sériové rozhraní komunikuje také se samotnou řídicí jednotkou měniče komunikačním protokolem MODBUS. Vyčítá aktuální stav kondicionéru – alarmy, chyby, zda běží a v jakém režimu, nastavení řízení (výstupní napětí, jmenovitý proud), vstupní a výstupní napětí, proudy, výkony, napětí meziobvodu, teploty. ENA-NXG může také přímo nastavit výstupní napětí linkového kondicionéru.


Obr. 2. Vizualizace nástrojem HoloLens – zobrazení technických parametrů při pohledu brýlemi na zařízení

Centrální systém OSISOFT PI

Systém PI firmy OSIsoft slouží pro sběr dat a událostí z různých lokalit a různých datových zdrojů (PLC, DCS, SCADA, řídicích systémů, odečtových centrál, senzorů, ale i relačních databází, ASCII souborů atd.), dále k integraci těchto dat, k jejich zpracování, dlouhodobému uložení a prezentaci uživatelům např. v prostředí Internet Exploreru nebo mobilních zařízeních.

V koncepci smart linkového kondicionéru má systém PI tyto základní funkce:
– tvoří centrální platformu systému, poskytuje dlouhodobý archiv všech dat ze smart kondicionéru,
– vizualizuje a poskytuje veškerá výše uvedená data v prostředí webového prohlížeče nebo Excelu,
– umožňuje vytvořit model celého zařízení a vytvářet různé vzájemné analýzy na bázi získaných dat,
– pomocí analýz je schopen i predikovat životnost zařízení a plánovat servis.

Brýle pro rozšířenou realitu Microsoft HoloLens

HoloLens jsou unikátní brýle značky Microsoft kombinující virtuální realitu s hologramy, které vkládají do skutečného prostoru. V 3D prostoru vizualizují data přímo na linkovém kondicionéru (obr. 2). Při pohledech z různých stran poskytují různé hodnoty v různých grafických zobrazeních. Veškerá data a nastavení získávají z ENA-NXG pomocí webových služeb. V koncepci smart linkového kondicionéru poskytují brýle okamžité hodnoty měřených veličin, stav kondicionéru získaný z řídicí jednotky a servisní a predikované informace z centrálního systému. Umožňují nastavit výstupní hodnotu napětí, zobrazují elektrické schéma celého zařízení a stručný popis linkového kondicionéru.

Přínosy SMART zařízení

Měřicí systém umožňuje ucelený a komplexní pohled na provoz samotného zařízení. Centrální systém zase poskytuje pohled na bázi dat o zatížení, teplotách atd. a umožňuje predikovat životnost jednotlivých komponent – ventilátorů, stykačů, tlumivek, kondenzátorů, tranzistorů a dalších klíčových komponent. Umožňuje tak snížit náklady na údržbu, upozorňovat na možné problémy dříve, než nastanou, a tím omezit neplánované výpadky.

Obdobným postupem za použití uvedených komponent (ENA-NXG, systém PI) lze povýšit na SMART zařízení s vyšší přidanou hodnotou libovolná zařízení používaná v energetice (transformátory, generátory, vypínače vn/vvn, rozvodná zařízení atd.).

Ing. Jiří Hula, Ph.D., Ing. Zdeněk Matoušek,
ELCOM, a. s., ena@elcom.czwww.elcom.cz


Vyšlo v časopise Elektro č. 12/2018 na straně 34. 
Tištěná verze – objednejte si předplatné: pro ČR zde, pro SR zde.
Elektronická verze vyšlých časopisů zde.