Consumo Eficiente de Energa Transparencia, Optimizacin, Ahorro

1
Consumo Eficiente de Energía -Transparencia,
Optimización, Ahorro

• Objetivos
• Vista General del SistemaTopología de red -
  Logitud de cables - Tipos de cable Adquisición
  de Datos - Consolidación de Datos
• Componentes - Functionalidad

2
Un Sistema Universal
kW
500
350
t
Facturación a centros de coste
Optimización de puntas de carga
Optimización de consumos
Visualización de datos de Proceso
con 4 Beneficios principales !
3
Calendarios de Tarifas
Alta Tensión (hasta 36kV) (hasta 72,5
kV) (hasta 145 kV) (mas de 145 kV)
kW
gt 30 kW gt 10000 kWh
kWh
Baja Tensión (0,4 kV)
Potencia Contratada y Energía Consumida
Nivel de Distribución
Cliente General Alumbrado
publico Tracción
Riegos Agrícolas Gran
Consumidor Zonas de 1 a 7
Tarifas Punta, Llano y Valle en tipo 2, 3, 4 y
5 Tarifas de Larga, Media o Corta
utilización Tarifas de Potencia con o sin
Maximetros
Día, Hora y Mes
Clasificación de Cliente y Zona
4
Tarificación

Termino de Potencia
Termino de Energía
Ejemplo Zona 1, BT, Tarifa 3.0, Tipo 2Doble
Tarifa, Potencia Contratada 350 kW, con 1
maximetro
Consumo 187.500 kWh 13,1 Pts/kWh
2.449.700 Pts Recargo 56.500 kWh
13,1 Pts/kWh 0,4 296.060 Pts Cuota Termino
de Energia 2.745.760 Pts
Valor medio de consumo enintervalos de 1/4 de
hora registrado en el maximetro en zona de hora
valle 500 kW 500 kW 231 Pts/kW
115.500 Pts (500 - (3501,05))kW 462
Pts/kW 65.215 Pts Cuota Termino de Potencia
176.715 Pts
Factura Eléctrica Mensual 2.922.475 Pts
5
Optimización de Puntas de Carga o Potencia
Contratada
Termino de Potencia
Si contrata 500 kW Si contrata 2 maximetros 350
kW y 500 kW Si reparte las puntas
Según el ejemplo anterior
500 kW 231 Pts/kW 350 kW 231 Pts/kW (500
- 350)kW 350 kW 231 Pts/kW 115.500 Pts
231 Pts/kW 0,2 87.780 Pts 80.850 Pts
Ahorro por mes Cuota de Potencia
61.215 Pts 35 88.935 Pts
50 95.865 Pts 55
6
Optimización de consumos
Base
Implementación
Adquisición de datos orientada al Proceso Vista
Clara del Flujo de Energía Análisis Continuo de
la Configuración de CargasAnálisis Continuo de
Puntos Debiles
Optimización de Procesos Activos Modificación de
sistemas existentes o inversión en nuevos
sistemas con un consumo minimo Modificación del
Comportamiento del Consumo
7
Optimización de Tarifa contratada
Termino de Energía
Si contrata 3.0 / t.3 Si contrata 3.0 / t.4 Si
contrata 4.0 / t.3 Si contrata 4.0 / t.4
Según el ejemplo anterior
Recargo -38.645 Pts Recargo
-67.072Pts Factura2.238.390Pts Factura
2.238.390 Pts Recargo -38.645Pts Recargo
-67.072 Pts
Ahorro por mes Cuota de Energía
334.705 Pts 12 363.132 Pts 13 546.015 Pts
20 574.442 Pts 21
8
Facturación de Unidades de Negocio
Manual
Automatico
Consumo de Tiempo en Lectura de
Contadores Registro Asincrono de Consumos Labor
Intensiva Informatizando los Datos Proceso
Global Susceptible de Errores
Lectura de Contadores y Facturación Automatica
Posibilidad de Chequeo Automatic Registro
Adicional de Perfil de Cargas Facturación de las
Puntas de Carga a la Parte Responsable
9
Visualización de Datos de Proceso
Convencional
Centralizado
Indicaciones individuales separadas fisicamente
Relación temporal entre los valores
individuales dificil de definir Generación de
alarmas dificil para condiciones de error
compartidas Consumo de tiempo buscando las
causas de error, a veces solo posible con
inspección manual del sistema
Todos los datos relevantes se muestran
claramente en un monitor central Puede
seleccionar varias formas de representación, regis
tro continuo, indicación digital, indicación
analógica, indicación de barras Valores limite
ajustables con ficheros de protocolo Almacenamien
to de Datos
10
Arquitectura de la Monitorización de Energía
11
Funcionalidad
Pulsos (S0)
MDE
U1600
Valores anaógicos (mA, V)
U1615
Modem
U1601
PC / Windows NT
Servidor
LON FTT-10A (Bus)
LAN
ECS-LAN
Banco de Datos
MBUS
Siemens S5 / S7
SAP R3
12
Interconexión via ECS LAN

• Sistema de arquitectura multi-master, cada
  sumador tiene acceso a todos losdatos de
  sumadores remotos
• Max. 255 sumadores por red
• Max. 16065 medidores por red (63 x 255)
• Protocolo basado en sistema SDLC/HDLC
• Interface fisico RS 485
• Velocidad de transmisión 62.5 KBaudios
• Longitud del mensaje 10...30 bytes
• Flujo de datos medio 100 mensajes/seg.

• Selección libre de topología sin equipos
  adicionales
• Estructura de bus (2-hilos) con resitencias de
  terminal
• Estructura linea a linea (2-hilos o 4-hilos)
  entre segmentos de un anilloo abierto, tambien
  utilizable para amplificadores y fibra optica
• Bus mixto y estructura de linea
• Unión estrella (con equipos adicionales)

13
Longitud de Cables ECS LAN
14
Tecnología LONWORKS
15
Longitud de Cables LON

• Topología Bus
• tipo de cable max. long. Bus
• total
• Belden 85102 2700 m
• Belden 8471 2700 m
• Nivel IV, 22AWG 1400 m
• Jy (St) Y 2x2x0,8 900 m
• Terminación de bus en dos lados

• Topología Libre
• tipo de cable max. long. bus
• total nudo/nudo
• Belden 85102 500 m 500 m
• Belden 8471 400 m 500 m
• Nivel IV, 22AWG 400 m 500 m
• Jy (St) Y 2x2x0,8 320 m 500 m
• Terminacion de bus en un lado

La longitud del Bus puede ampliarse con
repetidores !
16
Energía y Costes
17
Potencia y Capacidad de Memoria
18
Memoria de Datos de Intervalo (15 min)
19
Parámetros del Canal
Uprimario Usecundario
Relación U
Impulso Imp
Energía kWh
Relación U Relación I
Constante Imp/kWh
Iprimario Isecundario
Relación I
20
Flujo de Energía
Formas de Energía
Proposito
Corriente
Producción I
Aire Comprimido
Producción II
Agua
Calor
Administración
21
Sincronización con el suministrador de energía
Fuente
Externo
Interno
Punto de suministro
-
Contactos
Unidad sumadora
Hora
Programa
Entrada
Tarifa
La tarifa actual se determina usando un canalde
entrada de la unidad sumadora, distribuida en
ECS-LAN
La tarifa actual se determina usando
los comandos ECL TARIFA
La sincronización se determina usando un periodo
de duracion prefijado, el tiempo de
sincronización se obtiene del DCF-77
Periodo de Intervalo
La sincronización se determina usando
los comandos ECL SYNC
La sincronización se determina usando un canal
de entrada de la unidad sumadora, distribuida en
ECS-LAN
22
Funcionalidad Tarificador-Sumador U1600
ECS-LAN 62,5 kBit/s
2
24
Salidas conmutadas Contactos de rele
S0 Entrada de Pulsos
4
1
1
RS 232 19200 Bit/s
RS 232 9600 Bit/s
23
Funcionalidad del Tarificador-Sumador U1601
ECS-LAN 62,5 kBit/s
2
Salidas conmutadas Colector abierto
63
4
LON FTT-10 78 kBit/s
Salidas conmutadas Contactos de rele
2
1
1
RS 232/ COM 1 115 kBit/s
RS 232/ COM 2 115 kBit/s
- 20 mA ... 20 mA -10 V ... 10 V ajustables
2
- 20 mA ... 20 mA- 5 mA ... 5 mA - 10 V ...
10 V S0 (binarias) ajustables
12
24
Contador de Energía con bus LON

• Compra de Energía, Venta de Energía, Potencia
  instantánea y estado de fallo requerido por el
  LON
• Función de tiempo sobre LON
• Indicación directa de compra de energía con
  contador mecánico
• Controles de Funcionamiento (LEDs) para compra,
  venta, sentido de giro y LON
• 2 salidas de impulsos para compra y venta
  (compatible S0)

• Puesta en servicio sencilla a través de la
  indicación de presenia de fase y sentido de giro
  integrada (LED)
• Cumplimiento de norma de contadores
• Conexionado sencillo sobre Interface LON FTT-10A
  (2-hilos) aislado galvanicamente

25
Conexión de Contadores con Salida Pulsos a U1601
43
44 -
21-
20
21-
20
21-
20
1
2-
3
4-
5
6-
Configuración de Canales AnaMODsel
ltcanalgt 3 (S0 Entrada Binaria) AnaMODE
ltcanalgt 3 (Contador) Según posición del DIP
switch !
26
Conexión de Contadores con Salida Pulsos a U1600
27
Conexión Bus de Contadores LON
1) Terminación Bus 100 Ohm 2) Repetidor
28
Conexión en Topología Libre de Contadores LON
53
54
24
23
24
23
24
23
Terminación de Bus 50 Ohm activa
Longitud f (Cable)
1)
2)
24
23
23
24
Longitud f (Cable)
1) Terminación Bus 50 Ohm 2) Repetidor
29
Funcionalidad del Adaptador Analógico U1615
ECS-LAN 62,5 kBit/s
2
Modulo Salidas Binarias Semiconductor 50 V / 0.3 A
Adquisición de -Temperatura - Presión -
Caudal - Nivel - Medida de pH - Indicación de
posición y reconocimiento - Contadores
1
Adaptador Analógico ECS-LAN U1615
Módulo Salidas Analógicas 0 ... 20 mA4 ... 20 mA
RS 232 19200 Bit/s
Alimentación 24 VDC - 60 mA
UH
Modulo Entradas Analógicas 20 mA ... 0 ... 20
mA - 5 mA ... 0 ... 5 mA 4 ...
20 mA -10 V ... 0 ... 10 V
Modulo Entradas Binarias Compatible S0
7 Módulos en un adaptador pueden integrarse como
se desee
30
Adaptadores U1610, U1613 y U1650
ECS LAN 62,5 kBit/s
U 1610 Adaptador a PC ECS LAN
RS 232 19200 Bit/s
3-4 km 4 hilos ECS LAN
1,2 km
1,2 km
31
Funcionalidad de la Microestación U1602
ECS-LAN 62,5 kBit/s
2
Salidas conmutadas Contactos de rele
1
1
1
RS 232 115 kBit/s
RS 232 115 kBit/s
ECL-Lenguaje de Programación Actualizar Software
del equipo
32
Funcionalidad Miniestación U1603
ECS-LAN 62,5 kBit/s
2
Salidas conmutadas Colector abierto
4
Salidas conmutadas Contactos de rele
2
1
1
RS 232 / COM 1 115 kBit/s
RS 232 / COM 2 115 kBit/s
- 20 mA ... 20 mA -10 V ... 10 V ajustable
2
- 20 mA ... 20 mA- 5 mA ... 5 mA - 10 V ...
10 V S0 (binarias) ajustable
6
ECL-Lenguaje de Programación Actualizar Software
del equipo
33
Cabeza escaner optoelectrónica

• Instalación de contadores Ferraris antiguos en el
  Sistema ECS
• escaneo de la marca del disco giratorio
• sensivilidad ajustable y chequeo del indicador
• distancia de escaneo 30 /- 5 mm
• Es posible alimentarlo con U1600/U1601

34
Entradas binarias / Entradas de contador U1600
-

73
72
UH 24 V
Eingang
-


-
2
1
27
26
4.7 kOhm
35
Módulo de Entradas de Contador U1660 / CCL210
Atención
Las entradas del módulo de contador son del tipo
SO activo gt no necesita de alimentación
adicional

-
36
Módulo de Entradas Analógicas U1661 / UCL210
El modulo de entradas analógicas se puede
suinistrar con dos tarjetas I/O diferentes
(unicamnete modificables en fabrica) Estan
diponibles los siguientes tipos DCI-6ACS 6x
0..20 mA DC (Standard) DCI-6AVS 6x 0..10 V
DC
Atención
Los terminales X9 ... X12 y X20 ... X24 no se
usan si solo se piden 6 entradas
Los tipos de tarjeta I/O se muestran en la parte
posterior del módulo
37
Uso de Cable de Fibra Optica en ECS-LAN

• Implementación de segmentos de fibra optica en
  ECS-LAN
• Conexión de un acoplamiento de fibra optica con
  un ECS mediante una conexión 2-hilos
• longitud posible de fibra optica 1500 m / 4000 m
• Acoplamiento en estrella de fibra optica
  suministrable
• Alimentación 5 V / 24 V DC (posible con
  U1600/U1601)

38
Software Basico para Soluciones de Cliente

• ECSoft (DOS)Parametrización, ajuste y
  configuración de los acumuladores y el ECS LAN,
  lectura de datos, programación de programas
  principàles y secundarios, control de disparo y
  fecha via modem
• ECSwin (Windows)Parametrización, ajuste y
  configuración de los acumuladores y el ECS LAN,
  lectura de datos, creación de canales virtuales,
  representación grafica de la topología de la red
  y de los datos medidos, disparo via modem
• Excel-MacroCarga de los valores de enrgía y
  potencia del tarificador directo a EXCEL

39
Aplicaciones llave en mano

• BDE2000 - KOSTABFacturación a centros de coste
  con EXCEL 5.0, supervisión de tarifas, asignación
  de centros de coste libremente definible,
  representación grafica
• BDE2000 - OPTIMAOptimización de picos de carga,
  adquisición on-line de potencia importada,
  definición de valores maximos, preparación de
  informes
• BDE2000 - BDATERAdquisición on-line y
  visualización de datos de operación y proceso
  expresados en numeros decimales y lectura a
  registrados multicanal, funciones estadisticas
  basicas y almacenamiento de graficos

40
Sumario

• ECS es una solución especifica para registrar,
  calcular y almacenar datos de energía y consumo.
• Se determinaran, almacenaran e indicaran
  automaticamente actualizados los valores de
  tarificación, los perfiles de distribución de
  cargas y todo el resto de valores significativos.
  
• Si sucede un fallo en la red de comunicación o se
  opta por una evaluación descentralizada del PC el
  almacenamiento y los calculos tienen lugar de
  forma independiente y segura con redundancia de
  datos.
• Calculos, evaluaciones, optimización y
  reglamentaciones se pueden actualizar de forma
  sencilla en cada acumulador-tarificador con el
  lenguaje de programación ECL.
• ECS LAN es barato en instalación, porque puede
  ser adaptado a la topología de la red de datos
  existente en la compañia.
• Es facil realizar una gran red, porque cada
  acumulador es simultaneamente un repetidor para
  la señal ECS LAN.
• A efectos de transparencia, el ECS ejecuta
  independientemente la medida de los valores de
  energía y consumo y la imputación de estos. Esta
  es la base para un uso responsable de la energía.