М-р Петре Ристески дипл.ел.инж. MERNOUPRAVUVA^KI SISTEMI VO ELEKTROENERGETIKATA I INDUSTRIJATA REGULATORI NA VRVNO OPTOVARUVAWE NA MO]NOST

S O D R @ I N A 1. Voved... 3 2. Vidovi mernoupravuva~ki sistemi... 4 2.1. PLC (Programmable logic controller)... 4 2.2. SCADA sistemi... 10 2.3. Merni centri... 14 3. Regulatori na vrvno optovaruvawe na mo]nost (VOM)... 19 3.1. Re[enie za regulirawe na VOM... 22 3.2. Uredi za regulirawe na VOM... 24 3.3. Softver za rabota so regulatori na VOM... 33 3.4. Elektri~ni [emi za povrzuvawe na regulatori na VOM... 36 4. Prakti~na aplikacija... 38 5. Zaklu~ok... 41 6. Literatura... 42 2

1. VOVED Razumnata i inteligentna upotreba na energijata stanuva sè pova`na; ne samo za potro[uva~ite tuku i za op[testvoto vo celina. Vsu[nost, energetskata efikasnost nosi mnogu prednosti: gi namaluva tro[ocite za energija, ja zgolemuva snabditelnata sigurnost, pridonesuva kon za[titata na ìvotnata sredina, ja zajaknuva konkurentnosta na firmite i sledstveno go poddrùva otvoraweto novi rabotni mesta... Potencijalot za energetska efikasnost e visok vo site potro[uva~ki sektori. Edno doma]instvo moè lesno da za[tedi i do ~etvrtina od sopstvenata energetska potro[uva~ka so koristewe moderni, energetski efikasni uredi, dodeka pak vo ist smisol firmite moàt da za[tedat i do 75% (na primer so vgraduvawe [tedlivi svetilki). Proizvodnite i industriskite firmi moàt da pridobijat vo energetska i finansiska za[teda i do 20-30% dokolku instaliraat energetski efikasni sistemi za vozduh pod pritisok, pumpi ili transportni lenti. Najnovite istraùvawa pokaùvaat deka ne samo industrijata tuku i privatnite potro[uva~i na energija se sè pove]e svesni za potrebata za efikasno koristewe na energijata (izvor: www.metering.com). Namaluvaweto na tro[ocite za energija vo doma]instvata vodi kon prenaso~uvawe na sredstvata za drugi potrebi, taka [to pridonesuva i za zgolemen obrt vo ekonomijata i pottiknuvawe na razvojot vo drugi stopanski granki. Osobeno ohrabruva faktot deka vo ovaa nasoka sè pove]e raste pobaruva~kata na sistemi za za[teda na energijata kaj golemite potro[uva~i - proizvodnite stopanski subjekti, te[kata industrija i sli~no. Vakvata inicijativa ve]e odamna go ima pottiknato proizvodstvoto na energetski efikasni ma[ini i aparati za primena vo doma]instvoto i industrijata, no i razvojot na,,inteligentni uredi i sistemi (PLC, SCADA, merni centri, regulatori na vrvno optovaruvawe na mo]nost i drugi) koi po odnapred zadadeni algoritmi i programski [emi vr[at pravilno upravuvawe so celi procesi, sè so cel efikasno koristewe na energijata. Nivnoto vgraduvawe za mnogu kratko vreme gi opravduva vloènite sredstva a od druga strana pridonesuva za drèwe ~ekor so sovremenite tehnolo[ki trendovi, za[teda na sredstva za tehnolo[ki razvoj, zgolemena konkurentnost i sli~no. 3

2. VIDOVI MERNOUPRAVUVA^KI SISTEMI 2.1. PLC (Programmable logic controller Upravuva~ so programabilna logika) Sè do sredinata na minatiot vek, upravuvaweto, rabotnite sekvenci i bezbednata proizvodstvena logika se postignuvala koristej]i stotici ili iljadnici relei, tajmeri, barabanski sekvenceri i specijalno izrabotuvani kontroleri. Procesot za izmena ili nadopolna na takvite sistemi bil skap, vremenski dolg i iziskuval iskusni elektri~ari. Vo 1968 godina, GM Hydramatic (del od korporacijata General Motors vo SAD) postavila barawe za elektronska zamena na te[ko o`i~uvanite relejni sistemi vo svoite pogoni. Pobedni~kiot predlog do[ol od Bedford Associates, kompanija od Bedford, Masa~usets (SAD). Uredot nare~en,,084 (kako 84-ti proekt na kompanijata) bil vistinski uspeh, podocna nare~en Modicon (Modular Digital CONtroler). Eden od lu\eto koi rabotele na proektot bil i Dick Morley koj denes se smeta za,,tatko na PLC. slika 1 slika 2 Razli~ni vidovi PLC Upravuva~ot so programabilna logika (PLC) ili kako [to u[te se narekuva programabilen upravuva~ (programmable controller), e digitalen kompjuter koj se koristi za avtomatizacija na mehani~ki procesi i upravuvawe so ma[ini kaj avtomatiziranite fabri~ki procesi. Za razlika od kompjuterite so op[ta namena, PLC se dizajnirani so pogolem broj vlezovi i izlezi, pro[iren temperaturen raboten opseg, imunost na elektri~ni pre~ki i [umovi i otpornost na udari i vibracii. 4

Programata po koja PLC upravuva so procesite e smestena vo sopstvenata vnatre[na memorija na uredot i istata e za[titena od mo`no bri[ewe so pomo[no baterisko napojuvawe. PLC e tipi~en primer na sistem vo realno vreme ~ii izlezni parametri moraat da predizvikaat odgovor na vleznite uslovi, vo zadadeno vreme; inaku bi nastanale nepoèlni operacii vo sistemot. 2.1.1. Osobini na PLC Sekoj PLC se sostoi od izvor za napojuvawe, kontroler, relejni edinici za upravuvawe i vlezno-izlezni (I/O) porti. Osnovnata razlika so ostanatite kompjuteri e taa [to PLC e opremen za te[ki uslovi na rabota (pra[ina, vla`nost, topli i ladni atmosferski uslovi i sl.) i ima mo`nost za lesna i ednostavna nadgradba so novi I/O edinici koi se povrzuvaat kon setila i sklopki za upravuvawe. Preku priklu~enite setila, na vleznata strana PLC gi ot~ituva analognite procesni promenlivi (kako na primer temperatura i pritisok) i polo`bata na kompleksot od sistemite za pozicionirawe. Na izleznata strana pak, preku sklopkite za upravuvawe PLC upravuva so elektri~ni motori, pnevmatski ili hidrauli~ni sistemi, magnetni relei itn., a moè i da ispora~uva razli~ni analogni ili digitalni izlezni signali. I/O portite moàt da bidat vgradeni vo samiot PLC, no isto taka mo`ni se i izvedbi so nadvore[ni I/O moduli koi se priklu~eni na klasi~na kompjuterska mreà na koja se povrzuva PLC. Malite PLC imaat fiksen broj I/O porti vgradeni za vlezovi i izlezi, pa zatoa pro[iruvawa se pravat podocna dokolku se vostanovi deka osnovniot model nema dovolen broj I/O vrski. Modularnite PLC imaat sopstveno ku]i[te (ili nose~ka polica) na koe se smesteni modulite so razli~ni funkcii. Procesorot i instaliranite I/O moduli se prilagodeni za sekoja poedine~na aplikacija. Nekolku razli~ni nose~ki polici so moduli moàt isto taka da bidat rakovodeni od eden edinstven procesor i moàt da imaat i do iljadnici vlezovi ili izlezi. So upotreba na posebni visokobrzinski seriski I/O linkovi, nose~kite polici moàt da se rasporedat i podaleku od procesorot, so [to se namaluvaat tro[ocite za oì~uvawe kaj golemite pogoni. 5

2.1.2. Komunikacija i korisni~ki interfejs na PLC PLC moè da bide instaliran so opcii za interakcija so korisnikot zaradi potrebi od konfigurirawe, dojava na izve[tai za izdadeni alarmi ili za sekojdnevna kontrola i upravuvawe. Za taa cel se vgraduva t.n. interfejs ~ovek-ma[ina (HMI Human-Machine Interface), poznat i pod nazivot grafi~ki korisni~ki interfejs (GUI Graphic User Interface). Ednostavnite sistemi moàt da imaat samo kop~iwa i svetilki za interakcija so korisnikot, no mo`no e i vgraduvawe na sofisticirani korisni~ki interfejsi so tekst-displei ili grafi~ki ekrani ~uvstvitelni na dopir (touch-screen). {to se odnesuva so komunikacijata so nadvore[niot svet, PLC naj~esto ima vgradeni komunikaciski porti so protokoli od tipot RS 232, RS 485, Ethernet, Modbus, DF1, DeviceNet ili Profibus. Pove]eto sovremeni PLC moàt da komuniciraat preku mreà i so drugi sistemi, kako na primer so PC koj upravuva SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) sistem ili WEB prebaruva~. PLC priklu~eni vo golem I/O sistem moàt da imaat t.n. Peer-to-Peer (P2P) komunikacija pome\u procesorite. Ova ovozmoùva oddelni delovi od eden kompleksen proces da imaat individualno upravuvawe istovremeno ovozmoùvaj]i im na potsistemite me\usebno da se koordiniraat preku komunikaciski linkovi, so [irok izbor na prenosni mediumi, vklu~itelno koaksijalni i Ethernet vrski so brzini i do 100Mbit/s. 2.1.3. Sporedba na PLC so drugi mernoupravuva~ki sistemi PLC najdobro se prilagodile vo sistemite od oblasta na avtomatizirani procesni zada~i. Ova se tipi~no industriski proizvodstveni procesi kade cenata na razvoj i odrùvawe na sistemite za avtomatizacija e relativno visoka vo odnos na vkupnite tro[oci za avtomatizacija, i kade se o~ekuva promena na sistemot vo tekot na negoviot operativen vek. PLC se potpolno programabilni i imaat vlezni i izlezni sklopovi kompatibilni so industriskite uredi za upravuvawe i vodewe procesi, [to gi pravi ednostavni za vklopuvawe vo postojnite sistemi za upravuvawe. Mo`nosta za proizvolno programirawe ovozmoùva lesna prenamena na ve]e instalirani sistemi so PLC za druga cel. Ova drasti~no ja namaluva cenata na 6

~inewe na rekonstrukcijata na avtomatizacijata vo pogonot, i e daleku poniska otkolku koga istiot sistem bi trebalo odnovo da se gradi. Mo`nostite za primena na PLC se pokaàlo deka se prakti~no bezgrani~ni; od vodewe kompleksni procesni upravuvawa kako [to se vo hemiskata industrija, pa sè do visokobrzinski i precizni procesi i sistemi kako [to e upravuvaweto na avionskite letovi. PLC moàt da vklu~uvaat i logika za ciklus so analogno upravuvawe so povratna vrska od samo edna promenliva, t.n.,,proporcionalen, integriran, izveden i da se preobrazat vo PID (proportional, integrated, derived) kontroler. PID ciklus bi moèl na primer da se koristi za upravuvawe na temperaturata na eden proizvodstven proces. Istoriski gledano, PLC bile sozdadeni za konfiguracii so samo nekolku analogni upravuva~ki jamki. Me\utoa za procesi koi iziskuvaat stotici iljadi jamki (me\usebno povrzani vlezni i izlezni podatoci i parametri), neophodno e vgraduvawe na t.n. sistem so raspredeleno upravuvawe (DCS distributed control system). Sepak, kako [to PLC stanuvaat sè pomo]ni, granicata pome\u DCS i PLC aplikaciite stanuva sè pomalku reska. PLC imaat sli~na funkcionalnost kako i dale~inskite terminali (RTU Remote Terminal Units). Sepak, RTU obi~no ne poddrùva upravuva~ki algoritmi ili upravuva~ki jamki, no kako [to hardverot stanuva sè pomo]en i poevtin, RTU, PLC i DCS zabrzano po~nuvaat da se preklopuvaat vo mo`nostite. 2.1.4. Digitalni i analogni signali Razli~nite potrebi pri razvojot na PLC pridonesle za prilagoduvawe na negovite vlezni i izlezni signali so najrazli~ni industriski standardi. Tuka se sekako digitalnite signali koi se odnesuvaat kako binarni prekinuva~i so On/Off polo`ba (1 ili 0 soodvetno), koi se ispra]aat vo oblik na strujni ili naponski impulsi. Na primer, eden PLC moè da koristi 24 VDC I/O porti, pri [to vrednostite nad 22 VDC pretstavuvaat vklu~ena (On) sostojba, a vrednostite pod 2 VDC pretstavuvaat isklu~ena (Off) sostojba. Analognite signali se kako upravuvawe so glasnosta, so opseg na vrednosti pome\u nula i maksimumot od polnata skala. Od strana na PLC tie 7

vrednosti obi~no se interpretiraat kako celobrojni vrednosti, so razli~en opseg na to~nost (preciznost) zavisno od vidot na uredot i od brojot na bitovi memorija ostaveni na raspolagawe za smestuvawe na podatocite (PLC obi~no imaat vgradeno 16 bitni procesori). Veli~inite kako [to se pritisok, temperatura, protok, teìna i sli~ni se onie koi se pretstavuvaat preku analogni signali. Analognite signali moàt da bidat izrazeni preku napon ili struja so magnituda proporcionalna na vrednosta na procesiraniot signal. Na primer, analogen vlez od 4-20 ma ili 0-10 V ]e bide konvertiran vo diskretna vrednost pome\u 0 32767. Ovde vredi da se napomene deka strujnite vlezovi se pomalku ~uvstvitelni na pre~ki i [umovi (na primer od aparati za zavaruvawe ili elektromotori) otkolku naponskite vlezovi. 2.1.5. Programirawe na PLC Programite za PLC obi~no se pi[uvaat vo specijalni programski paketi na PC, a potoa se prenesuvaat vo PLC preku direktni kabelski vrski ili preku mreà. Programata se smestuva vo sopstvenata RAM memorija na PLC ili nekoja druga neranliva flash memorija. êsto pati, edno PLC moè da se programira da zamenuva i iljadnici relei! slika 3 slika 4 Programirawe na PLC 8

Industrijata go vostanovila standardot IEC 61131-3, spored koj PLC mo`at da se programiraat koristej]i standardizirani programski jazici. Ova se funkciski blokovi jazici za sozdavawe programi za rabota na RTU i PLC, iako skoro site proizvoditeli isto taka nudat i soodvetni alternativni programski paketi za razvojni aplikacii za svoite PLC. Standardot IEC 61131-3 momentno definira pet programski jazici za sistemi so programabilno upravuvawe: FBD (Function block diagram), LD (Ladder diagram), ST (Structured text, sli~no na programskiot jazik Pascal), IL (Instruction list, sli~no na asemblerskiot jazik) i SFC (Sequential function chart). Ovie tehniki ja naglasuvaat logi~kata organizacija na programskite operacii. Iako osnovnite koncepti na programiraweto na PLC se zaedni~ki za site proizvoditeli, sepak razlikite vo I/O adresiraweto, organizacijata na memorijata i instrukciskite kodovi zna~at deka PLC programite ne sekoga[ se sovr[eno razmenlivi pome\u razli~ni proizvoditeli. U[te pove]e, duri i vo proizvodnite grupi na isti proizvoditeli, razli~nite modeli mo`at da ne bidat direktno kompatibilni. 2.1.6. Proizvoditeli na PLC Prakti~no i da ne postoi brend-firma od oblasta na elektronikata koja vo svojata programa ne vklu~uva proizvodstvo na PLC. Nekoi od popoznatite brendovi se Siemens, Allen-Bradley, IDEC, ABB, Mitsubishi, Omron, Honeywell, Schneider Electric, Saia-Burgess Controls, General Electric i drugi. 9

2.2. SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) sistemi Kratenkata SCADA bi moèla da se prevede kako upravuvawe pod nadzor i pribirawe podatoci. Kako [to samiot opis kaùva, toa e sistem koj se koristi za nadzor i upravuvawe na postrojki ili oprema i pribirawe podatoci vo realno vreme. Eden SCADA sistem voobi~aeno se sostoi od slednite potsistemi: Interfejs ~ovek-ma[ina (HMI Human Machine Interface); Nadzoren (kompjuterski) sistem koj pribira podatoci od procesot i ispra]a komandi za upravuvawe na istiot; Dale~inski krajni edinici (RTU Remote Terminal Units); na niv se povrzani setilata vo procesot; ovie edinici gi pretvoraat signalite od setilata vo digitalni podatoci i kako takvi gi otpra]aat do nadzorniot sistem; Komunikaciska infrastruktura koja go povrzuva nadzorniot sistem so RTU. So ogled na sli~nosta na sistemite, ~esto pati se javuva zbunetost okolu razlikite pome\u SCADA sistemite i DCS (Distributed Control Systems). Voop[teno kaàno, SCADA sistemot obi~no se odnesuva na sistem koj koordinira, no ne upravuva so procesi vo realno vreme. 2.2.1. Koncept na SCADA sistemite Terminot SCADA obi~no se odnesuva na centralizirani sistemi koi vr[at nabquduvawe i upravuvawe so celi predeli, ili kompleksi od sistemi rasprostraneti nad golemi oblasti (sè pome\u industriski pogon i dràva). Pove]eto upravuva~ki dejstva se izvr[uvaat avtomatski od strana na RTU (Remote Terminal Units) ili PLC. Upravuva~kite funkcii na mati~niot ured se voobi~aeno ograni~eni na osnovno odnosno nadzorno nivo na intervencija. Na primer, eden PLC moè da go upravuva protokot na razladna voda niz del od nekoj industriski proces, no SCADA sistemot moè da im ovozmoì na operatorite da gi promenat postavkite za protokot i da ovozmoì da bidat prikaàni i snimeni nekoi alarmni uslovi, kako [to se na primer gubitok na voda i visoka temperatura. Pritoa povratnata jamka so informacii (feedback) minuva niz RTU ili PLC, dodeka SCADA sistemot gi nadgleduva sèvkupnite indikatori na jamkata. 10

Pribiraweto na podatocite zapo~nuva na nivo na RTU ili PLC i vklu~uva ot~ituvawe na broilata i izve[tai za statusot na opremata. Ovie izve[tai se dopra]aat do SCADA sistemot koga ]e bidat povikani. Podatocite potoa se preveduvaat i formatiraat na na~in [to operatorot vo kontrolnata soba, koristej]i go korisni~kiot interfejs, moè da donese nadzorni~ki odluki da se nagodat ili otfrlat normalnite RTU (PLC) upravuvawa. Ovie podatoci moàt isto taka da se ~uvaat i vo t.n. istoriska baza na podatoci za podocne`ni proverki i analizi. slika 5 Primer na eden SCADA sistem Korisni~kiot interfejs kaj SCADA sistemite naj~esto gi prikaùva informaciite vo grafi~ka forma. Ova zna~i deka operatorot moè da vidi [ematska pretstavenost na postrojkata koja se upravuva. Na primer, sliki~ka na pumpa koja e povrzana na cevka moè da mu pokaè na operatorot deka pumpata raboti i kolku fluid se pumpa niz cevkata vo toj mig. Operatorot toga[ moè da ja isklu~i pumpata. HMI softverot istovremeno ]e ja prikaè stapkata na protok na fluidot vo cevkata vo realno vreme. 11

Zna~aen del od pove]eto SCADA sistemi se alarmite. Alarmot e digitalna statusna to~ka koja ima vrednost NORMALNO ili ALARM. Alarmite moàt da se kreiraat taka [to da se aktiviraat pri odredeni sostojbi na sistemot. Primer za alarm moè da bide,,prazen rezervoar za gorivo. Pri aktiviraweto, vnimanieto na operatorot na SCADA sistemot se naso~uva kon delot od sistemot ~ie vnimanie se bara od alarmot. Mo`no e sistemot da se izvede taka [to izvestuvawe za alarmnata sostojba da se dobie po pat na e-mail poraka, tekstualna poraka (SMS) i sli~no. 2.2.2. Arhitektura na SCADA sistemite SCADA sistemite evoluirale preku slednite tri generacii: Prva generacija:,,monolitni SCADA sistemi Vo prvata generacija presmetuvawata bile praveni od strana na mejnfrejm (mainframe) sistemi. Mreìte ne postoele vo vremeto koga SCADA se razvivala. Zatoa SCADA sistemite bile nezavisni i bez povrzanost so drugi sistemi. Podocna bile kreirani WAN (Wide Area Network) mreìte od strana na proizvoditelite na RTU (Remote Terminal Units) zaradi komunikacija so RTU. Komunikaciskite protokoli koristeni vo toa vreme, bile ~esto za[titeni kako sopstvenost na proizvoditelite. Vtora generacija:,,raspredeleni SCADA sistemi Obrabotkata na podatocite bila raspredelena pome\u pove]e stanici koi bile povrzani preku LAN mreà i me\usebno razmenuvale podatoci vo realno vreme. Sekoja stanica bila odgovorna za odredena zada~a taka [to goleminata i cenata na sekoja stanica bila pomala od onaa koristena pri prvata generacija SCADA sistemi. Koristenite mre`ni protokoli sèu[te bile za[titeni kako sopstvenost kaj pove]eto proizvoditeli. Treta generacija:,,vmreèni SCADA sistemi Ova se dene[nite vidovi SCADA sistemi koi naj~esto koristat arhitektura na otvoren sistem, namesto okolina za[titena od proizvoditelot. SCADA sistemite koristat otvoren standard i protokoli taka [to e 12

ovozmoèna funkcionalnost niz WAN namesto LAN mreà. Lesno se povrzuvaat treti periferni uredi kako [to se pe~ata~i, disk-pogoni i sli~no, kako rezultat na otvorenata arhitektura. WAN protokolite kako [to e internet protokolot (IP) se koristat za komunikacija pome\u glavnata stanica i komunikaciskata oprema, no ova od druga strana gi postavuva pra[awata za bezbednosta na SCADA sistemite koi na toj na~in stanuvaat ranlivi od cybervojna i cyber-teroristi~ki napadi. Sè na sè, SCADA sistemite se ekstremno napreden na~in za vodewe i nadzor na procesi. Tie se odli~ni za mali aplikacii (kako na primer upravuvawe so klimatizacija), no moàt da se koristat i za ogromni aplikacii kako [to e nadzor i upravuvawe na nuklearni energetski postrojki ili masovni sistemi za transport. 13

2.3. Merni centri Merniot centar e meren instrument namenet za merewe i nadzor na elektri~ni golemini vo trifazni elektroenergetski sistemi. Deluvaweto na instrumentot se temeli na vgradena digitalna elektronika koja zaedno so pridru`nata programska oprema obezbeduva visoka to~nost i [irok izbor na merewa. Principot na rabota se zasnova na brzo semplirawe (zemawe odbiroci) od vleznite golemini (naponi i strui) od site tri fazi, a vgradeniot mikroprocesor gi presmetuva ostanatite golemini (mo]nost, energija, frekfencija, faktor na mo]nost, fazni agli, THD, vrvna mo]nost MD /Maximum Demand/ i drugi). Indirektno, od izmerenite golemini moàt da se dobijat sredni vrednosti na zbirnite mo]nosti i sumite na struite vo posakuvan vremenski interval, a moàt da bidat so~uvani i nivnite minimalni, sredni i maksimalni vrednosti. Vo svojata najmo]na verzija, instrumentot ima vgradena opcija za neprekinata analiza na kvalitetot na elektri~niot napon spored standardot EN 50160. Sèvkupno, so merniot centar moàt da se registriraat pove]e od 50 razli~ni elektri~ni merni golemini. Instrumentot e opremen so 2MB memorija vo koja moàt da se so~uvaat podatoci snimeni vo vremenski intervali od 1 do 60 minuti. Vgradeniot ~asovnik na realno vreme ovozmoùva za~uvanite vrednosti da se obeleàt so vremenska marki~ka koja go ozna~uva vremeto na nivnoto nastanuvawe. slika 6 Nekolku tipovi merni centri od proizvoditelot ISKRA Na prednata strana instrumentot e opremen so infracrvena porta preku koja (so pomo[ na opti~ka sonda) e ovozmoèno konfigurirawe na instrumentot i ot~ituvawe na snimenite podatoci. 14

Vgradeni se Ethernet i seriska komunikaciska porta od tipot RS 232 ili RS 485 so MODBUS protokol, preku koi e mo`no prenesuvawe podatoci i povrzuvawe na mernite mesta vo mreà, kontrola i upravuvawe so potro[uva~kata na energija, pristap do snimenite merni golemini, postavki za sakanite alarmi itn. Brzinata na prenos na podatoci pri komunikacija na merniot centar so nadvore[niot svet, moè da se dviì do 115.200 bps. Prikazot na izmerenite golemini se vr[i na grafi~ki prikaznik od te~ni kristali (LCD) so razloùvawe od 128 h 64 to~ki, smesten na prednata strana na instrumentot i opremen so pozadinsko osvetlenie. Upravuvaweto so prikaznikot e mo`no preku tastaturata koja isto taka se nao\a na prednata panelna plo~a na instrumentot. U[te pove]e, preku tastaturata e mo`no i nagoduvawe na parametrite na merniot centar (strujni i naponski prenosni odnosi na priklu~enite merni transformatori, realno vreme i datum itn.). Vgradeniot softver vo merniot centar ovozmoùva i upotreba na pove]ejazi~na poddr[ka pri koristewe na izbornicite. MiRec - upravuva~ki panel MISET MiRec - grafi~ki rezultati slika 7 Softver za rabota so meren centar MIDDE 15

Na zadnata strana na instrumentot se nao\aat priklu~ocite za vlezni golemini, komunikacija, digitalni i impulsni izlezi i pomo[no napojuvawe. Instrumentot e vgraden vo za[titno ku]i[te so dimenzii 96 x 96 x 92 mm. IR sonda priklu~ena na meren centar Zaden panel na meren centar slika 8 slika 9 Kako [to be[e pogore spomenato, instrumentot moè da se koristi kako dava~ na alarmi za izvestuvawe koga nekoja od merenite golemini e pod ili nad nekoja odnapred zadadena vrednost. Mo`no e softversko podesuvawe na maksimalno 32 alarmi koi moàt da bidat vizuelni (LED), zvu~ni ili impulsni (izveden e eden impulsen izlez od zadnata strana na instrumentot). Merniot centar e isto taka opremen i so priklu~oci za pomo[no napojuvawe koe moè da bide AC ili DC; DC napojuvaweto moè da se dviì vo granicite od 24 V do 220 V, dodeka pak AC napojuvaweto moè da otstapuva i do 20% od vrednosta na nominalniot napon na napojuvawe. Merniot centar moè da funkcionira i kako broilo za elektri~na energija, so dodatna funkcija za upravuvawe so tro[ocite po tarifi. Imeno, mo`no e podesuvawe na tarifen vlez ili vklopen ~asovnik. Pri podesuvawe na vklopniot ~asovnik na raspolagawe se ~etiri vremenski periodi, ~etiri grupi i cena na elektri~nata energija za sekoj vremenski period i rabotna grupa (16 razli~ni vremenski periodi). Pokraj ova, instrumentot ima 20 registri za podesuvawe praznici i denovi koga vaàt posebni tarifni pravila. Ovde mora da se napomene deka rezulatatite od merewata na potro[uva~kata na elektri~na energija so pomo[ na meren centar, moàt da se zemaat samo kako informativni podatoci a nikako kako oficijalni podatoci od koi bi se vr[ela naplata na potro[enata elektri~na energija. Sepak, za ovaa namena postojat namenski izraboteni uredi (elektri~ni broila). 16

Izgled na zadniot panel na meren centar Ednoìlno povrzuvawe, balansiran tovar Triìlno povrzuvawe, balansiran tovar êtiriìlno povrzuvawe, balansiran tovar Triìlno povrzuvawe, nebalansiran tovar slika 10 Na~ini na povrzuvawe na meren centar êtiriìlno povrzuvawe, nebalansiran tovar {to se odnesuva do kompjuterskata poddr[ka za koristewe na mernite centri, razvieni se nekolku softverski paketi. Stanuva zbor za korisni~ki programi koi se mo[ne ednostavni za upotreba (user-friendly software) i site vklu~uvaat on-line tehni~ka poddr[ka od proizvoditelot. Parametrite na mernite centri i vrednostite na merenite golemini pod nadzor, se nagoduvaat so softverskiot paket MISET, preku RS 232 ili RS 17

485 komunikacija. Isto taka ovozmoèn e i nadzor na raboteweto na mereniot sistem i prikaz na vrednostite na merenite golemini. Softverskiot paket MiREC ovozmoùva nagoduvawe na osnovnite parametri za snimawe na merewata, skladirawe na merenite golemini vo numeri~ki oblik, prikaz na tekovnite golemini (tabelarno ili grafi~ki) i prenos i obrabotka na skladiranite podatoci. Za komunikacija na mernite centri so SCADA sistemi, razvien e softverskiot paket MIDDE. DDE (Dynamic Data Exchange) e standard za razmena na podatoci pome\u dve aplikacii. So MIDDE softverot, podatocite ili vrednostite na izmerenite golemini od mernite centri moàt da bidat prikaàni ili procesirani vo SCADA sistem. MIDDE softverot isto taka ovozmoùva prenos na podatoci i kon drugi softverski paketi (kako [to e na primer Microsoft Office) zaradi prikaz na merewata vo realno vreme, dnevni nastani, grafi~ki i tabelarni prezentacii itn. 18

3. REGULATORI NA VRVNO OPTOVARUVAWE NA MO}NOST (VOM) Sekoj elektri~en aparat ili ured e proektiran da raboti so odredena elektri~na mo]nost. Vo industriski uslovi na rabota, elektri~nite uredi ne se edinki koi rabotat nezavisno edni od drugi tuku se me\usebno povrzani vo tehnolo[ki proces. Ova podrazbira deka istite treba vo daden vremenski period istovremeno da bidat vklu~eni i zaedni~ki da obavuvaat odredeni raboti povrzani so odnosniot tehnolo[ki proces. Vakvoto rabotewe podrazbira deka istite tie elektri~ni uredi od elektri~nata mreà istovremeno ]e pobaruvaat elektri~na struja koja ]e soodvetstvuva za zadovoluvawe na nivnata mati~na elektri~na mo]nost. Zbirot na vkupnata elektri~na mo]nost so koja pritoa site ednovremeno vklu~eni elektri~ni uredi ja optovaruvaat elektri~nata mreà se narekuva vrvno optovaruvawe na mo]nost (VOM). Vrvnoto optovaruvawe na mo]nost se meri so maksigraf. Obi~no, pomalite pogoni se tretiraat kako potro[uva~i so ramna tarifa na elektri~nata energija, bez merewe na vrvno optovaruvawe. Pogonite so pogolema potro[uva~ka na elektri~na energija zadolìtelno se opremeni so broilo za merewe elektri~na energija i so maksigraf. 19

slika 11 Nekolku tipovi regulatori na VOM od razli~ni proizvoditeli So me\unaroden dogovor e prifateno deka VOM e vsu[nost optovaruvawe na mo]nost vo opredelen vremenski interval, koj voobi~aeno e pome\u 8 i 30 minuti. Naj~est vremenski interval prifaten vo pove]eto dràvi e 15 minuti. Od strana na distributivnite elektrokompanii, mo]nosta angaìrana od potro[uva~ite se presmetuva i naplatuva preku t.n. maksigraf koj go snima najvisokoto optovaruvawe na aktivna mo]nost vo eden 15-minuten interval vo tekot na period od eden mesec. slika 12 Konkreten dneven dijagram na VOM prikaàn so 15-minutni intervali slika 13 Konkreten godi[en dijagram na VOM prikaàn vo mese~ni intervali Presmetuvaweto na VOM moè da bide na nekolku na~ini: 20

fiksna angaìrana mo]nost (mo]nost presmetuvana vo blokovi) Distributivnata kompanija ispra]a signal kon potro[uva~ot za da go sinhronizira startot na negoviot meren interval; kru`na angaìrana mo]nost Poslednata vrednost na aktivnata mo]nost od tekovniot meren interval se koristi kako prva vrednost za aktivna mo]nost vo sledniot meren interval; pritoa vrednosta na merenata aktivnata mo]nost se obnovuva sekoja sekunda; interval so vremenska sinhronizacija Ovde stanuva zbor za fiksna angaìrana mo]nost. Distributivnata kompanija ispra]a signal kon potro[uva~ot na po~etokot na denot, za da go sinhronizira startot na negoviot prv meren interval. Broiloto za elektri~na energija kaj korisnikot, koristej]i go svojot vnatre[en ~asovnik, go sinhronizira sekoj natamo[en meren interval. Na krajot na denot distributivnata kompanija ispra]a signal za da go resetira ~asovnikot na broiloto za da istiot se sovpa\a so nejziniot ~asovnik. termi~ka angaìrana mo]nost Vo ovoj slu~aj angaìranata mo]nost se presmetuva so pomo[ na analogen bimetalen maksigraf ili so negova elektronska verzija. Smetkite za potro[ena elektri~na energija koi gi dobivaat stopanskite subjekti se podeleni na slednite tri stavki: potro[uva~ka na aktivna elektri~na energija (kwh); potro[uva~ka na reaktivna elektri~na energija (kvar); vrvno angaìrano optovaruvawe na aktivna mo]nost. Tradicionalno, potro[uva~ite gi koncentriraat svoite napori za za[teda na potro[uva~kata na elektri~na energija na dva na~ini: namaluvawe na potro[uva~kata na aktivna energija; podobruvawe na faktorot na mo]nost (cos ϕ) na svojot elektri~en sistem zaradi namaluvawe na potro[uva~kata na reaktivna energija. 21

No kako [to moè da se vidi pogore, postoi i tret faktor koj treba da se zeme predvid za namaluvawe na smetkata za potro[ena elektri~na energija. Toa e soodvetno upravuvawe (regulirawe) na potro[uva~kata na aktivna energija, [to bi zna~elo prezemawe na slednite ~ekori: namaluvawe na dogovorenoto vrvno optovaruvawe na aktivna mo]nost; prilagoduvawe na raboteweto na firmata kon novoto ograni~uvawe na potro[uva~kata na aktivna energija; izbegnuvawe na penalite zaradi pre~ekoruvawe na ograni~uvaweto na dogovorenoto vrvno optovaruvawe na aktivna mo]nost. Vo smetkite za potro[ena elektri~na energija, VOM obi~no e esencijalen del na vkupnite mese~ni tro[oci za energija. Zaradi ova, potrebno e da se prezemat merki so koi ovie tro[oci bi se namalile, a re[enieto treba da se bara vo pravec deka treba da se namali vrvnoto optovaruvawe na mo]nost no pritoa da ne se zagrozi tehnolo[kiot proces. 3.1. Re[enie za regulirawe na VOM Kako [to be[e pogore kaàno, VOM pretstavuva zbir na vkupnata elektri~na mo]nost na site ednovremeno vklu~eni elektri~ni uredi (vo ponatamo[niot tekst, koga ]e se spomene terminot VOM ]e se misli na vrvno optovaruvawe na aktivna mo]nost). Celta na upravuvaweto (reguliraweto) na vrvnoto optovaruvawe e da ne se nadmine dogovoreniot limit na vrvno angaìrana aktivna mo]nost. Eden moèn na~in ova da se postigne e da se isklu~at nekriti~nite optovaruvawa, ili vklu~uvaweto na istite da se odloì na odredeno vreme. Sleduva deka ako go pomestime vklu~uvaweto na nekoe pogolemo individualno elektri~no optovaruvawe za nekoe odredeno vreme, VOM moè bitno da opadne. Tuka od su[tinsko zna~ewe e idejata deka pomestuvaweto na vklu~uvaweto na ova individualno elektri~no optovaruvawe nema voop[to da go zagrozi tehnolo[kiot proces. 22

slika 14 Dijagram na optovaruvawe pred i posle instalirawe na regulator na VOM Izborot na va`nosta na elektri~nite potro[uva~i ~ie vklu~uvawe moè da se pomesti, se pravi so selekcija na elektri~nite potro[uva~i spored prioritet na zna~ewe za sekoj tehnolo[ki proces individualno. So toa, vo pogonot prioritet se dava na su[tinski va`nite (primarni) elektri~ni potro[uva~i, dodeka vklu~uvaweto na ostanatite elektri~ni potro[uva~i (sekundarni) se vr[i spored odnapred zadaden prioritet. Primer za nekoi sekundarni optovaruvawa ~ie vklu~uvawe i isklu~uvawe moè da se regulira se osvetlenie, kompresori, klimatizeri, pumpi, ventilatori i drugi. Kako [to moè da se zabeleì, ovie potro[uva~i voglavno se nesu[tinski vo pove]eto tehnolo[ki procesi. So primena na regulacija na VOM moè da se za[tedi i do 30% od mese~nata smetka za elektri~na energija pa zatoa uredite za regulacija na vrvnoto optovaruvawe na mo]nost mnogu brzo se isplatuvaat. slika 15 Golemina na vrvnoto optovaruvawe pred instalirawe na regulator na VOM 23

slika 16 Golemina na vrvnoto optovaruvawe posle instalirawe na regulator na VOM 3.2. Uredi za regulirawe na VOM Uredite za regulirawe na VOM se bazirani na upotreba na strujni ograni~uva~i ili sofisticirani PLC uredi, koi pretstavuvaat sistemi nezavisni od ~ove~ko upravuvawe. Vakvite sistemi kontinuirano ja odrùvaat vrvnata angaìrana mo]nost na pogonot vo podesenite limiti. Su[tinata na obata tipovi uredi za regulacija na VOM e vgradeniot,,inteligenten softver ~ija rabota opfa]a sofisticirani analizi na optovaruvaweto na mo]nost. Principot na rabota se bazira na merewe na momentalnata mo]nost preku dobienite impulsi od elektronskoto broilo koe ja meri potro[uva~kata na elektri~na energija, i avtomatsko presmetuvawe i odreduvawe dali i koga angaìranata mo]nost ]e go nadmine limitot postaven od distributivnata kompanija. Preku ovie analizi regulatorot na VOM vr[i isklu~uvawe i povtorno vklu~uvawe na nekriti~nite tovari, so pomo[ na relei vgradeni vo samiot regulator. U[te pove]e, vgradeniot softver moè da bide programiran i so razli~ni tarifni modeli taka [to da moè da ja odrùva angaìranata mo]nost vo dogovorenite limiti pri razli~ni tarifi vo tekot na denot. Ovoj softver se bazira na nekolku karakteristi~ni metodi i modeli za regulacija na VOM koi se prikaàni vo prodolènie. 3.2.1. Metodi za regulirawe na VOM 24

Razvieni se dva osnovni metodi koi se koristat za da se izbegne nadminuvawe na vrvnata mo]nost: Preventivna metoda Preventivnata metoda e soodvetna za onie firmi koi ne sakaat da dozvolat avtomatsko vklu~uvawe ili isklu~uvawe na tovarite. Ovoj sistem raboti koristej]i vizuelni ili zvu~ni alarmi koi indiciraat deka limitot na vrvnoto optovaruvawe na mo]nost ]e bide nadminat i deka operatorot bi trebalo ra~no da isklu~i nekoi tovari; Metoda na predviduvawe Metodata na predviduvawe e naj~esto koristena. Vrz osnova na optovaruvaweto na krajot na tekovniot meren interval uredot predviduva [to ]e se slu~i, pa gi optimizira tovarite so cel [to pove]e tovari da bidat vklu~eni, bez pritoa da se nadmine vrvnata mo]nost koja e odnapred zadadena vo regulatorot na VOM. 3.2.2. Modeli za optimizacija pri regulirawe na VOM Kako [to be[e ka`ano pogore, sovremenite regulatori na VOM se ispora~uvaat so vgraden,,inteligenten softver koj se bazira na principite na optimizacija na priklu~enite tovari, so cel da ne se nadmine odnapred zadadenata vrednost na limitot na VOM. Vo prodol`enie se pretstaveni nekoi modeli na optimizacija koi se naj~esto koristeni vo sovremenite regulatori na VOM. I. Model na sporedba na zadadenata i momentnata vrednost na mo]nosta, bez vremensko blokirawe (lockout time) Tovarite se vklu~uvaat i isklu~uvaat vrz osnova samo na sporedbata pome\u zadadenata i momentnata vrednost na mo]nosta. Nedostatoci: pogolema aktivnost na vklu~uvawe i isklu~uvawe na tovarite; ne se dozvoluva nadminuvawe na vrednostite na po~etokot na merniot interval; 25

raspolo`ivata energija ne se iskoristuva pod optimalni uslovi. Spored uslovite koi gi nudi, ovoj model ne se prepora~uva da se koristi. Oznakite na slikite koi gi opi[uvaat soodvetnite modeli na optimizacija od ova poglavje, go imaat slednoto zna~ewe: P Z - vklu~uvawe definirano od procesot; P A - isklu~uvawe definirano od procesot; L 1 - prva grupa koja se isklu~uva; L 2 - vtora grupa koja se isklu~uva; L W - povtorno vklu~uvawe; t 1 - vremensko blokirawe (lockout time). II. Model so vremensko blokirawe bez povtorno vklu~uvawe So vremensko blokirawe od okolu 9 minuti, site tovari ]e ostanat vklu~eni. Po istekot na vremenskoto blokirawe, se pravi sporedba pome\u zadadenata i momentnata vrednost na mo]nosta zaradi isklu~uvawe na nekoi tovari soglasno na zadadenite prioriteti. Povtornoto vklu~uvawe na tovarite se odviva pri po~etokot na sledniot meren interval. Nedostatoci: nedovolna iskoristenost na raspolo`ivata energija; va`ni tovari se isklu~uvaat na podolgi periodi; postojat ograni~uvawa vo odnos na prekinlivite tovari. Upotrebata na regulatori na VOM koi go koristat ovoj model na optimizacija zavisi kompletno od va`nosta na povrzanite tovari. III. Model so vremensko blokirawe i povtorno vklu~uvawe Ovoj model e potpolno ist kako i prethodniot model. Sepak, dokolku pragot na optovaruvawe ne e nadminat, tovarite povtorno se vklu~uvaat 26

pred krajot na merniot interval. Pri koristewe na ovoj model, potrebno e da bide definirana mo]nosta na sekoj tovar za sekoj kanal na regulatorot na VOM. Vklu~uvaweto se odviva vo sprotiven redosled od isklu~uvaweto. Nedostatoci: dokolku za vreme na vremenskoto blokirawe postoi potreba za golema mo]nost, toga[ site tovari ]e bidat isklu~eni; dodatna vlezna mo]nost po kanal; raspoloìvata energija ne se iskoristuva pod optimalni uslovi. Primena na ovoj model se prepora~uva samo za pogoni kade[to ostanatiot tovar koj[to ne e vklu~en pokaùva mali varijacii. IV. Model so odloèno vklu~uvawe i isklu~uvawe Kaj ovoj model mo`ni se nadgleduvani kratkotrajni nadminuvawa na zadadenata vrednost na limitot na VOM. Imeno, startuvaj]i od zadadenata vrednost na limitot na VOM, mo`no e da se programiraat vklu~uvawata i isklu~uvawata vo 3% ~ekori so 10 prekinuva~ki ~ekori. Kolku e pogolem prekinliviot tovar po kanal, tolku pogolema moè da bide razlikata pome\u liniite od karakteristikata na vklu~eni i isklu~eni tovari. Nedostatoci: sistemot te[ko se nagoduva za maksimalni za[tedi; mora mnogu da se znae za trendot na optovaruvawe vo pogonot; 27

raspoloìvata energija ne se iskoristuva pod optimalni uslovi. Ovoj model raboti vo optimalni uslovi koga ostanatiot tovar koj ne e vklu~en, pokaùva mali varijacii. V. Model so presmetuvawe na trendot na mo]nosta Glavnata cel na optimizacijata e da se spre~i nadminuvawe na zadadenata vrednost na limitot na VOM i da se iskoristi raspoloìvata energija vo pogonot so najdobra primena na ~estoto vklu~uvawe i isklu~uvawe na tovarite koi se zavisni od tehnolo[kiot proces. Za taa cel, neophodno e da pomesti isklu~uvaweto na tovarite kon krajnoto mo`no vreme. Toa se postignuva taka [to na po~etokot na merniot interval zadadenata vrednost na limitot na VOM moè zna~itelno da se nadmine dokolku tovarite zavisni od tehnolo[kiot proces moàt vo sekoj mig da pretrpat isklu~uvawe. Ova bi zna~elo deka kone~niot tovar proektiran za krajot na merniot interval nema da ja nadmine zadadenata vrednost na limitot na VOM. Zna~i, mo]nosta koja moè da se isklu~i vo ostatokot od merniot interval se sporeduva so ve]e snimenata energija. Ovaa sporedba zapo~nuva posle istekot na vremenskoto blokirawe. Vremenskoto blokirawe e neophodno za da se spre~i ~esto vklu~uvawe i isklu~uvawe na tovarite. Nedostatoci: Za da moè presmetkovniot algoritam da raboti,... mora da se znae priklu~enata mo]nost na sekoj kanal; mernoto vreme mora to~no da se usoglasi so distributivnata kompanija; celata priklu~ena mo]nost mora da bide vklu~ena; kolku e povisoka cenata, tolku e podolg periodot na otplata na investicijata. Ovoj model e soodveten za pogoni so golema potro[uva~ka na energija. 28

VI. Model so presmetuvawe na trendot na mo]nosta, funkcii za integrirawe na vremeto i prilagodena PI upravuva~ka funkcija bez vremensko blokirawe Del od regulatorite na VOM rabotat bez vremensko blokirawe. Kaj niv predviduvaweto na trendot se bazira ne samo na kratki vremenski periodi tuku isto taka i na podolgi vremenski periodi za vreme na upravuvaweto so tovarite. U[te pove]e, pri presmetuvaweto na trendot, instrumentite isto taka imaat funkcija na integrirano upravuvawe soodvetno so ograni~enata PI (D) (proporcionalna-integralna) operacija; D-(delta) delot se zema predvid pri vrvot na optovaruvaweto. Ova zna~i deka trendot od nekolku merni periodi i trendot koj gi vklu~uva gradientot na rast i pad na vkupnata potro[uva~ka na energija, se zemaat predvid vo na~inot na upravuvawe so tovarite. Zaradi ova, vklu~uvaweto na tovarite se vr[i koga tekovniot trend raste, no vkupniot trend opa\a. Druga posledica kaj ovoj model e sozdavaweto na avtomatska histerezisna funkcija za isklu~uvawe i vklu~uvawe na tovari i prevencija od pre~esti aktivnosti na vklu~uvawe i isklu~uvawe. Zaradi minimum periodi na vklu~enost i maksimum periodi na isklu~enost, se ispituvaat fizi~kite osobini na tovarite so koristewe na metodi na vremenska integracija (time-integration methods). Pri ova, na primer, se rekonstruira na~inot na odnesuvawe pri vklu~uvawe i isklu~uvawe na edna sauna koja koristi termostat (vremeto na isklu~uvawe dadeno so period od prose~noto vreme pome\u vklu~uvaweto i isklu~uvaweto na termostatot, i vremeto na vklu~uvawe dadeno so prose~noto vreme potrebno za procesot na zagrevawe). Minimalniot period na isklu~enost e vremeto na blokirawe (lockout time) koe vo slu~aj na brzi varijacii na optovaruvaweto predizvikani od tovar koj ne e vklu~en, onevozmoùva ~esto vklu~uvawe i isklu~uvawe na kriti~ni tovari. Prednosti: nedostatocite na regulatorite na VOM navedeni vo to~kite I V ne vaàt; optimalna iskoristenost na raspoloìvata energija; niska cena - brz povrat na investicijata; 29

ednostavna procedura za nagoduvawe; avtomatsko resetirawe pri sledniot impuls za sinhronizacija pri eventualen prekin na napojuvaweto. 3.2.3. Nekoi op[ti osobenosti na regulatorite na VOM 3.2.3.1. Prikaznik Na prednata strana na regulatorite na VOM e vgraden alfanumeri~ki prikaznik od te~ni kristali (LCD). Na nego moàt da se ot~ituvaat momentnite vrednosti na mo]nosta na vklu~enite tovari, no moàt da bidat prikaùvani i tekstualni poraki pri parametrirawe na regulatorot. Prikaznikot kaj nekoi modeli regulatori na VOM e opremen i so pozadinsko osvetlenie, taka [to postoi mo`nost za ot~ituvawe na istiot no]e ili vo temni uslovi. Pri aktivirawe na pozadinskoto osvetlenie, istoto se gasi avtomatski posle kratok period na manuelna neaktivnost so regulatorot. 3.2.3.2. Rele za vparuvawe na impulsite za mo]nost i sinhronizacija Distributivnata kompanija koja ispora~uva elektri~na energija ima ekskluziva vo donesuvaweto odluka dali postoi potreba od vgraduvawe na rele za vparuvawe na impulsite za mo]nost i sinhronizacija. Releto za vparuvawe sluì za elektri~no odvojuvawe na elektronskoto broilo od upravuva~ot na VOM. Ova rele mora da bide smesteno vo zatvoren orman opremen so bezbednosna brava, za da se spre~i eventualna zloupotreba. Soodvetnata elektri~na [ema e prikaàna na slikata. 3.2.3.3. Za[tita od neovlasteno parametrirawe Dokolku parametrite vneseni vo regulatorot na VOM ne treba ili ne smeat da bidat menuvani, toga[ samo edno lice moè da bide avtorizirano i da poseduva opis na procedurata za promena na ovie parametri. Prikaznikot ne e vidliv za vreme na pu[taweto vo pogon na regulatorot na VOM i istiot nema 30

da prikaùva nikakva sodrìna sè do prviot signal za sinhronizacija po izvr[enoto parametrirawe. 3.2.3.4. Pretvorawe na mernite golemini Koga impulsnite podatoci od broiloto imaat povisoka vrednost i istovremeno se koristi rele za vparuvawe, vo pove]eto slu~ai, treba da se koristi odnos na pretvorba 100:1. Ova zna~i deka za pogolema vrednost na impulsite na elektri~noto broilo, na primer 3000 imp/kwh i so vgradeno rele za vparuvawe, pretvorbata za konkretno nagoduvawe ]e bide: 1000:3000=0,33x100=33,3 Wh/imp. Kako [to moè da se vidi od primerot, imperativ e korisnikot da se usoglasi so distributivnata kompanija (dokolku se koristi rele za vparuvawe) za toa kolkavi se vrednostite na impulsite vo Wh. 3.2.3.5. Snimawe na merenite podatoci i rezultati Sovremenite regulatori na VOM imaat mo`nost za snimawe (logging) na tekovnite parametri na izleznite priklu~oci. Pritoa se zapazuvaat site izmereni vrednosti i vremenski zna~ajki, od koi preku soodveten softver moàt da se iscrtuvaat grafi~ki i analiti~ki izve[tai. 3.2.3.6. Komunikaciski porti Zaradi mo`nost za komunikacija, regulatorite na VOM moàt da bidat opremeni so razli~ni tipovi komunikaciski porti. Me\u niv, naj~esto se primenuvaat RS 232, RS 485, Ethernet, analogen izlez 4-20 ma, digatilni impulsni izlezi, relejni izlezi i drugi. Nekoi proizvoditeli praktikuvaat vgraduvawe samo na edna, a nekoi i na pove]e razli~ni komunikaciski porti. Upravuvaweto so komunikaciskite protokoli se izveduva od strana na programiran mikrokontroler vgraden vo elektronikata na regulatorot. 3.2.3.7. Priklu~oci na regulatorite na VOM Kako [to be[e pove]epati spomenato pogore vo tekstot, regulatorite na VOM se opremeni so slednite priklu~oci: 31

impulsen vlez od elektronsko broilo; vlez za sinhronizacija; tarifen vlez; kontakti za priklu~ok na tovarite (do 128 tovari); alarmen izlez (W); priklu~oci za sopstveno napojuvawe. slika 24 Priklu~oci na regulator na VOM 3.2.3.8. Modularnost i rabota vo mreà Mo`nosta za modularnost i rabota vo mreà na pove]e regulatori na VOM drasti~no ja zgolemuva primenlivosta na istite. Sovremenite regulatori na VOM moàt istovremeno da upravuvaat pome\u 4-128 tovari (modularno) ili prakti~no neograni~eno mnogu pove]e dokolku se povrzani vo mreà. U[te pove]e, postojano moàt da se dodavaat novi tovari kaj sekoj od instaliranite moduli odnosno regulatori vo bilo koja to~ka od mreàta. Zaradi poednostavuvawe na oì~uvaweto, skratuvaweto na dolìnata na priklu~nite kabli i namaluvawe na kabelskite rastojanija, modulite moàt da se montiraat neposredno do samite potro[uva~i (ili do konkreten tovar), so [to isto taka se podobruva i vremeto na odyiv. slika 25 Regulator na VOM so ~etiri izlezni priklu~oci za tovari 32

slika 26 Regulatori na VOM povrzani vo mreà Raboteweto na regulatorite na VOM vo mreà se bazira na standardni komunikaciski protokoli koi opfa]aat ednostavno adresirawe na poedine~nite (slave) moduli od mreàta, preku nivniot mreèn broj, od strana na glavniot (master) modul (slika 27). Po vospostavuvaweto na komunikacijata, odnosniot modul (slave) i glavniot modul (master) me\usebno razmenuvaat podatoci za priklu~eniot tovar i angaìranata mo]nost, a ponatamu softverot ja vr[i potrebnata optimizacija na priklu~enite tovari vo mreàta. slika 27 33

Na~in na komunikacija na regulatori na VOM povrzani vo mreà slika 28 Izgled na glaven (master) regulator na VOM i poedine~en (slave) modul 3.3. Softver za rabota so regulatori na VOM Softverskite paketi koi se pridru`na (kaj nekoi proizvoditeli i standardna) opcija na regulatorite na VOM, se mo]ni programi. Stanuva zbor za,,inteligentni programi koi sluàt za optimizacija na optovaruvaweto priklu~eno na regulatorot na VOM, a rabotat na princip na nekoi od modelite za optimizacija na VOM opi[ani pogore vo ovoj trud. Softverot e vo mo`nost da ja prikaè sostojbata na sekoe upravuva~ko rele na regulatorot na VOM (vklu~eno / isklu~eno), kako i da ja snimi so vremenska marki~ka sekoja promena na sostojbata na releite. Isto taka, mo`no e snimawe vo realno vreme i na tekovnoto vrvno optovaruvawe na mo]nost. Glavna karakteristika na softverskite paketi e mo`nosta za vnes na dozvolenoto VOM, kako i mo`nosta za vremenski promenlivo i po izbor (do dve godini) zadavawe kalendar za dogovorena mo]nost so distributivnata kompanija. Mo`no e i programirawe na kalendar na optovaruvawe pri [to istiot moè da se zadava za sekoj upravuvan tovar posebno. So kalendarskoto programirawe, preku instaliraniot softver vo PC ne samo [to e mo`no kalendarski i vremenski avtomatsko startuvawe i sopirawe na sekoj poedine~en tovar, tuku e mo`no i upravuvawe so optovaruvaweto. Toa se pravi taka [to vo softverot odnapred se vnesuvaat prioritetnite tovari, tovarite koi se operativni, kako i limitot za VOM, a potoa vo zavisnost od povratnite podatoci za angaìranata mo]nost, softverot odlu~uva koi tovari moàt da bidat vklu~eni a koi isklu~eni. 34

slika 29 Tarifen kalendar i tarifna [ema - softverski paket za regulator na VOM Isto taka, programiraweto na softverskite paketi podrazbira i mo`nost za definirawe na tarifni modeli i tarifni [emi za potro[uva~kata na elektri~na energija. Imeno, se dozvoluva vnes na tarifen kalendar, kako i period na upotreba na odredeni tovari pri konkretna tarifa. Mo`no e vnesuvawe do najmnogu 8 tarifi, 8 razli~ni tarifni [emi i 8 periodi na upotreba za sekoj priklu~en tovar vo tekot na eden den (slika 29). Softverot potoa gi sledi zadadenite parametri i upravuva so tovarite. Mnogu vaèn del od parametriraweto na softverot e i definiraweto na samite tovari t.e. nivnata nominalna mo]nost. Tie moàt da se definiraat kako poedine~ni tovari i/ili kako grupni tovari. Dokolku VOM na poedinite tovari e malo (do 3 kw) toga[ istite moàt direktno da bidat povrzani na vgradenite relejni kontakti na regulatorot na VOM. Me\utoa, za tovari so pogolemi mo]nosti (ili grupni tovari so pogolemi mo]nosti), relejnite izlezi na regulatorot na VOM moàt da pogonuvaat mo]en kontaktor preku koj se vr[i vklu~uvawe i isklu~uvawe na takviot tovar. Ovde vredi da se napomene i toa deka grupnite tovari se kreiraat soodvetno na odnosnata instalacija (na primer grupa kompresori, grupa osvetlenie itn.), a brojot na tovari vo sekoja grupa moè da bide prakti~no neograni~en. Potoa se vr[i vnes na redosledot na va`nost po prioritet za vnesenite tovari. Preku ovie podatoci, vo softverot se parametrira redosledot po koj istiot ]e gi vklu~uva i isklu~uva poedine~nite tovari vo ramkite na edna grupa (po principot FIFO /First In First Out/ ili LIFO /Last In First Out/), kako i redosledot na vklu~uvawe i isklu~uvawe na grupnite tovari vo odnos na site 35

priklu~eni tovari na regulatorot na VOM. Na krajot, se definiraat (programiraat) konkretnite upravuva~ki relejni izlezi na regulatorot na VOM preku koi[to ]e bidat povrzani konkretnite tovari ili grupni tovari. Site softveri imaat vgradena opcija za bezbednost. Imeno, zaradi bezbednost na personalot na firmata ili bezbodnost na tehnolo[kata linija, moè da se aktivira prisilno isklu~uvawe na nekoj tovar (ma[ina) za odredeno vreme, bez mo`nost za negovo vklu~uvawe. Na toj na~in se otstranuva rizikot od mo`no aktivirawe na odnosniot tovar (ma[ina) i predizvikuvawe nesakani posledici po personalot ili po tehnolo[kata linija. Koga site parametri ]e bidat definirani i vneseni, moè da se kreira simulacija zaradi proverka na ispravnosta na rabotata na izgotveniot sistem i da se napravat eventualni finalni korekcii. Posle site izvr[eni korekcii i ispravni simulacii, softverot se aktivira da go upravuva izgotveniot sistem od optovaruvawa. Pritoa na soodveten monitor se prikaùva tekovnata sostojba na sistemot i na sekoj tovar (ili grupa od tovari) vo realno vreme. Korisnikot vo sekoj moment ima mo`nost da izbere manuelna promena na statusot na sekoj tovar ili da mu dozvoli na softverot kompletno da go nadgleduva sistemot. Na krajot samo bi se spomenala i mo`nosta na softverot da upravuva i so pove]e regulatori na VOM povrzani vo mreà. Principot na rabota na softverot slika 30 vo takov slu~aj se sveduva na Nadzor vo realno vreme nad sistem upravuvan so regulator na VOM upravuvawe so sloèn sistem sostaven od pove]e nezavisni edinici koi se tretiraat kako grupni tovari. Komunikacijata so sekoj pooddelen tovar (odnosno regulator na VOM vo taa mreà) se sveduva na standardnite komunikaciski protokoli spomenati pogore vo tekstot. Pritoa softverot vo sekoj moment ovozmoùva pogled kon bilo koj element od mreàta, kako i negovo manuelno upravuvawe. 36

3.4. Elektri~ni [emi za povrzuvawe na regulatori na VOM Povrzuvaweto na regulatorite na VOM se vr[i so povrzuvawe na upravuva~kite signali, izlezite za tovari, alarmnite i komunikaciski porti i sopstvenoto napojuvawe, na soodvetnite priklu~oci na regulatorot. Toa se naj~esto priklu~oci so t.n. luster-stegalki na koi soodvetnite sprovodnici ednostavno se za[rafuvaat. Na slika 31 se prikaàni vrskite na eden regulator na VOM od tipot ECO-8 II, dodeka pak na slika 32 e prikaàna edna podetalna elektri~na [ema na koja moàt da se vidat pove]e detali za povrzuvaweto na istiot. slika 31 Na~in na povrzuvawe na regulator na VOM od tipot ECO-8 II 37

slika 32 Detalna elektri~na [ema na povrzuvawe na regulator na VOM 4. PRAKTI^NA APLIKACIJA 38

So ogled na toa deka cenata na elektri~nata energija ima sè pozabrzan pozitiven trend na rast, prakti~nata primena na regulatorite na VOM stanuva sè pogolema. Ova sekako najmnogu se odnesuva na golemite potro[uva~i na elektri~na energija (stopanski kombinati od te[kata industrija), no duri i pomalite pogoni koi nastojuvaat [to e mo`no pove]e da gi namalat svoite proizvodni tro[oci i da ja podobrat konkurentnosta na pazarot, sè po~esto pristapuvaat kon instalirawe regulatori na VOM. Sepak, mora da se zabeleì deka i pokraj golemata primenlivost i isplatlivost na instaliraweto na regulatorite na VOM, mal broj stopanski subjekti vo Republika Makedonija se odlu~ile za negovo vgraduvawe. Pioner na prvata instalacija od ovoj tip e firmata,,alumina od Skopje, u[te dale~nata 1990 godina. Primenata na regulacijata na VOM ù za[teduvala na firmata zna~itelni finansiski sredstva koi bile prenaso~uvani za druga namena. Zna~ajno e da se kaè deka regulacijata na VOM vo firmata,,alumina ne ja izveduval specijalen ured, tuku star personalen kompjuter od tipot Intel 286, koj preku instaliran specijalno izraboten softver, preku svoite komunikaciski porti pogonuval upravuva~ki kontaktori [to gi pogonuvale indukcionite pe~ki za topewe aluminium. Zna~itelna prakti~na aplikacija koja sèu[te opstojuva i dava izvonredni rezultati vo raboteweto, instalirala firmata SILMAK (porane[en Jugohrom) od Jegunovce. Pred instalacijata prethodela op[irna analiza i idejno re[enie na sistem za interno merewe, registracija i presmetka na prezemenata elektri~na energija, kako i analiza na mo]nosta po pe~ki, trafostanici i vkupno. Sistemot bil kompletiran so ured za upravuvawe i ograni~uvawe na VOM, od tipot Iskra MAKO 4 P. So re[enieto se postignalo potpolno racionalno koristewe na elektri~nata energija po pe~ki i trafostanici, bidej]i se dobilo kompletno sogleduvawe na pravilnoto koristewe na elektri~nata energija. Se razbira, dopolnitelen pridones za pogolema uspe[nost na proektot tuka dalo i maksimalnoto angaìrawe na inènerskiot kadar od proizvodnite pogoni so voveduvaweto postroga rabotna disciplina vo proizvodstveniot proces. 39

slika 33 Regulator na VOM tip Iskra MAKO 4 P instaliran vo SILMAK - Jegunovce Kompletiraweto na sistemot ovozmoìl pove]e beneficii: sobirawe na site podatoci od site merni mesta vo prostorot na dispe~erot (110 kv merewa i 35 kv interni merewa), [to vsu[nost bil i najskapiot del od sistemot; obrabotka na podatocite od respredelbata na elektri~nata energija na sekoja pe~ka i trafostanica, kako i vkupen podatok (energija i mo]nost); mo`nost za ispi[uvawe na obrabotenite podatoci na pe~ata~ vo oblik na numeri~ki i grafi~ki prikaz (15-minutni, ~asovni, osum~asovni, dnevni i mese~ni) za potro[enata elektri~na energija i angaìrana mo]nost; registracija na sekoj zastoj po poedini potro[uva~i, dnevno i vkupno mese~no; registracija i presmetka na cos ϕ na 110 kv strana (kade[to vsu[nost i se vr[i naplatata) kako i cos ϕ na sekoj od transformatorite; monitorski prikaz na momentnite sostojbi na prose~no angaìranata mo]nost (15 min) po merni mesta; 40