SMART-ENERGO Systém pro šetření SMART-ENERGO Systém pro šetření elektrickou energií s podporou stability sítěelektrickou energií s podporou stability sítě

Zezulka František, Zezulka František, BradBradáč áč ZdenZdeněěk, k, Sajdl Ondřej, Sajdl Ondřej,

Veselý Ivo, Szabo ZoltánVeselý Ivo, Szabo Zoltán CVVOZE CVVOZE FEKT VUT v BrněFEKT VUT v Brně

20132013

ÚvodÚvod State of the ArtState of the Art Smart – Energo Smart – Energo – – HWHW

Zařízení pro rozvaděčZařízení pro rozvaděč Modul pro zásuvky SM2-1Modul pro zásuvky SM2-1 Smart zásuvka SM2-2Smart zásuvka SM2-2 Modul SM3 pro monitoring i řízeníModul SM3 pro monitoring i řízení

SW pro zpracování datSW pro zpracování dat ZávěrZávěr PoděkováníPoděkování LiteraturaLiteratura

ObsahObsah

AnotaceAnotace

Idea – stabilizace energetické sítěIdea – stabilizace energetické sítě Velký podíl obnovitelných zdrojůVelký podíl obnovitelných zdrojů Smart meteringSmart metering Smart gridSmart grid HW řešeníHW řešení SW pro Smart EnergoSW pro Smart Energo ZávěrZávěr

State of the Art ESA2000 bezdrátový měřič spotřeby elektrické ESA2000 bezdrátový měřič spotřeby elektrické

energieenergie – prodejce Tipa– prodejce Tipahttp://www.tipa.eu/cz/meric-spotreby-elektricke-energie-v-http://www.tipa.eu/cz/meric-spotreby-elektricke-energie-v-bezdratovywattmetr-esa2000/d-119040bezdratovywattmetr-esa2000/d-119040//

DT23 bezdrátový měřič spotřeby elektrické energie DT23 bezdrátový měřič spotřeby elektrické energie – prodejce Elektro Palouček– prodejce Elektro Paloučekhttp://www.elektro-paloucek.cz/elektromaterial/merice-spotreby-http://www.elektro-paloucek.cz/elektromaterial/merice-spotreby-elektriny/meric-spotreby-elektricke-energie-dt23-bezdratovyelektriny/meric-spotreby-elektricke-energie-dt23-bezdratovy

Systém VOLTCRAFT Smart Metering VSM-120 Systém VOLTCRAFT Smart Metering VSM-120 80A HS – výrobce VOLTCRAFT80A HS – výrobce VOLTCRAFThttp://www.conrad.cz/system-voltcraft-smart-metering-vsm-120-80a-http://www.conrad.cz/system-voltcraft-smart-metering-vsm-120-80a-hs.k125454 hs.k125454

State of the Art HOBO U30 Series Energy Monitoring Systems – HOBO U30 Series Energy Monitoring Systems –

výrobce Onset (USA)výrobce Onset (USA)http://www.onsetcomp.com/products/energy_logging_systemshttp://www.onsetcomp.com/products/energy_logging_systems

Wi-LEM - Wireless Energy Meter – výrobce Wi-LEM - Wireless Energy Meter – výrobce Synetica Limited (UK)Synetica Limited (UK)http://www.synetica.net/pages/products/wilem.htmlhttp://www.synetica.net/pages/products/wilem.html

Efergy Energy Meter – výrobce Efergy (UK)Efergy Energy Meter – výrobce Efergy (UK)http://www.efergy.com/http://www.efergy.com/

Owl CM160 Wireless Energy Monitor with USB – Owl CM160 Wireless Energy Monitor with USB – výrobce OWL (UK)výrobce OWL (UK)http://www.ethicalsuperstore.com/products/2-save-energy/owl-http://www.ethicalsuperstore.com/products/2-save-energy/owl-cm160-wireless-energy-monitor-with-usb/cm160-wireless-energy-monitor-with-usb/

Idea SMART - ENERGO

SM1

Internet(GSM/kabel/...)

Byt

ový

/do

mo

vní

rozv

ade

čHlavní

vypínač

f1

f2

f3

NO

SpotřebičA

SM22

SpotřebičB

SM3

SpotřebičC

SM21

SpotřebičD

Idea SMART - ENERGO

SM1SM1 - - bytová centrálabytová centrála

SM2-1SM2-1 - - inteligentní moduly spotřebyinteligentní moduly spotřeby

SM2-2SM2-2 - inteligentní zásuvky- inteligentní zásuvky

SM3SM3 - - modul pro ovládánímodul pro ovládání

SMART – ENERGOkomunikace

Komunikace vnitřníKomunikace vnitřní

Komunikace vnějšíKomunikace vnější

Komunikace PWLKomunikace PWL

Centrální modul SM1

Do rozvaděčeDo rozvaděče Měření celkové spotřebyMěření celkové spotřeby Zjednodušená instalaceZjednodušená instalace

Měřicí transformátory proudu Měřicí transformátory proudu Snímání napětíSnímání napětí JednoduchostJednoduchost

Centrála maloodběrateleCentrála maloodběratele Komunikace s centrálou smart meteringuKomunikace s centrálou smart meteringu Internetové rozhraníInternetové rozhraní WLS nebo PWL vnitřní komunikaceWLS nebo PWL vnitřní komunikace

Technický popis SM1

f1

f2

f3

NO

WiFi

GSM/GPRS

LANV

oltm

etr

y

Snímačeproudů

PWL

WiFi

Interní rozhraní

Externírozhraní

SM1

mP

PWL

Smart modul SM2 do zásuvek

Provedení jako průchozí modulProvedení jako průchozí modul Do standardní zásuvkyDo standardní zásuvky Elektronika v průchozím moduluElektronika v průchozím modulu

Provedení jako speciální zásuvkaProvedení jako speciální zásuvka Elektronika vbudovaná do zásuvkyElektronika vbudovaná do zásuvky Spolupráce výrobce je podmínkouSpolupráce výrobce je podmínkou

Technický popis SM2

f1

NO

W iF i

Sním ačproudu

PW L

Internírozhraní

SM 2

Voltm etr

Spotřeb ič

mP

Speciální zásuvka – modul SM2-2

f1

NO

W iF i

Sním ačproudu

Interní rozhraní

SM 2

Voltm etr

Spotřeb ič

mP

PW L

Modul SM3

Pro monitorování spotřeby velkých spotřebičůPro monitorování spotřeby velkých spotřebičů Pro vzdálené ovládání zapojeného spotřebičePro vzdálené ovládání zapojeného spotřebiče Povely pro zapnutí/vypnutí z SM1Povely pro zapnutí/vypnutí z SM1 Ovládání uživatelem a/nebo centrálním dispečinkemOvládání uživatelem a/nebo centrálním dispečinkem WIFI nebo PWL interfaceWIFI nebo PWL interface Výzva pro výrobce spotřebičůVýzva pro výrobce spotřebičů

Zatím jen obyčejné výkonné spotřebičeZatím jen obyčejné výkonné spotřebiče V budoucnu i spotřebiče s vestavěným řízenímV budoucnu i spotřebiče s vestavěným řízením

Modul SM3 - schéma

f1

NO

W iF i

Sním ačproudu

PW L

Interní rozhraní

SM 3

Voltm etr

Spotřeb ič

mP

O dpojovač

Software pro SMART - ENERGO

Naměřená data uchovávána v přístrojích systémuNaměřená data uchovávána v přístrojích systému Omezená velikost pamětiOmezená velikost paměti Periodický přenos dat do centrály systémuPeriodický přenos dat do centrály systému Uživatelsky příjemné prostředíUživatelsky příjemné prostředí Návaznost na internetové zdroje predikce tarifu Návaznost na internetové zdroje predikce tarifu Podpora projektu CVVOZEPodpora projektu CVVOZE

Reakce na nestabilitu sítí s velkým podílem Reakce na nestabilitu sítí s velkým podílem obnovitelných zdrojůobnovitelných zdrojů

Sítě Sítě NNNN Možnost šetření financemi maloodběratelůMožnost šetření financemi maloodběratelů Podmínkou je dynamický tarif korespondující s Podmínkou je dynamický tarif korespondující s

množstvím energie v síti množstvím energie v síti Prediktivní algoritmy s návazností na servery Prediktivní algoritmy s návazností na servery

předpovědi počasípředpovědi počasí Možnost decentralizovaného řízení spotřebyMožnost decentralizovaného řízení spotřeby

Závěr

Poděkování

Tento příspěvek vznikl za podporyTento příspěvek vznikl za podpory::

Operačního programu Výzkum a Vývoj proOperačního programu Výzkum a Vývoj pro Inovace Inovace v ose Regionální centra (projekt v ose Regionální centra (projekt CCVVOZE – Centrum VVOZE – Centrum výzkumu a využití OZE )výzkumu a využití OZE ) č. CZ.1.05/2.1.00/01.0014 č. CZ.1.05/2.1.00/01.0014 jehož nositelem je FEKT VUT v Brně a jehož nositelem je FEKT VUT v Brně a

Grantu "Moderní metody a prostředky v automatizaci" Grantu "Moderní metody a prostředky v automatizaci" financované z Interní grantové agentury Vysokého financované z Interní grantové agentury Vysokého učení technického v Brně (číslo grantu FEKT-S-10-učení technického v Brně (číslo grantu FEKT-S-10-12).12).

Literatura

http://www.tipa.eu/cz/meric-spotreby-elektricke-energie-v-bezdratovywattmetr-http://www.tipa.eu/cz/meric-spotreby-elektricke-energie-v-bezdratovywattmetr-esa2000/d-119040/esa2000/d-119040/

http://www.elektro-paloucek.cz/elektromaterial/merice-spotreby-elektriny/meric-http://www.elektro-paloucek.cz/elektromaterial/merice-spotreby-elektriny/meric-spotreby-elektricke-energie-dt23-bezdratovyspotreby-elektricke-energie-dt23-bezdratovy

http://www.conrad.cz/system-voltcraft-smart-metering-vsm-120-80a-hs.k125454http://www.conrad.cz/system-voltcraft-smart-metering-vsm-120-80a-hs.k125454 http://www.onsetcomp.com/products/energy_logging_systemshttp://www.onsetcomp.com/products/energy_logging_systems Zezulka F., Sajdl O., Bradac Z., Sembera J.: Experimental Smart Grid. Zezulka F., Sajdl O., Bradac Z., Sembera J.: Experimental Smart Grid.

Proceedings of 11th IFAC/IEEE International Conference PDES 2012, Brno, Proceedings of 11th IFAC/IEEE International Conference PDES 2012, Brno, IFAC-PapersOnLine / Elsevier, 2012. ISBN: 978-3-902823-21- 2.IFAC-PapersOnLine / Elsevier, 2012. ISBN: 978-3-902823-21- 2.

VESELÝ, I.; ZEZULKA, F.; ŠEMBERA, J.; SAJDL, O. Problems of energy saving VESELÝ, I.; ZEZULKA, F.; ŠEMBERA, J.; SAJDL, O. Problems of energy saving in Electrical Experimental Network/ Smart Grid. In Advanced Batteries in Electrical Experimental Network/ Smart Grid. In Advanced Batteries Accumulators and Fuel Cells - 13th ABAF Book of Proceedings. 2012. s. 1-8. Accumulators and Fuel Cells - 13th ABAF Book of Proceedings. 2012. s. 1-8. ISBN: 978-80-214-4610- 6.ISBN: 978-80-214-4610- 6.

ZEZULKA, F.; SAJDL, O.; ŠEMBERA, J.; VESELÝ, I. System for measurement, ZEZULKA, F.; SAJDL, O.; ŠEMBERA, J.; VESELÝ, I. System for measurement, prediction and energy save. In Annals of DAAAM for 2011 & Proceedings. prediction and energy save. In Annals of DAAAM for 2011 & Proceedings. Vienna AT, DAAAM International Vienna, TU Wien. 2011. p.1387-1388. Vienna AT, DAAAM International Vienna, TU Wien. 2011. p.1387-1388. ISBN978-3-901509-73-5.ISBN978-3-901509-73-5.

VESELÝ, I.; ZEZULKA, F.; ŠEMBERA, J.; SAJDL, O. Problems of energy saving VESELÝ, I.; ZEZULKA, F.; ŠEMBERA, J.; SAJDL, O. Problems of energy saving in Electrical Experimental Network/ Smart Grid. In Advanced Batteries in Electrical Experimental Network/ Smart Grid. In Advanced Batteries Accumulators and Fuel Cells - 13th ABAF Book of Proceedings. 2012. s. 1-8. Accumulators and Fuel Cells - 13th ABAF Book of Proceedings. 2012. s. 1-8. ISBN: 978-80-214-4610- 6.ISBN: 978-80-214-4610- 6.