Descrição da Solução
Índice 1 Âmbito... 4 2 Solução... 5 3 Requisitos para instalação... 6 4 Arquitetura... 7 5 Software de Exploração Kisense... 8 5.1 Módulo Explorador de Dados... 8 5.2 Módulo Atuação... 8 5.3 Módulo ADR... 9 5.4 Módulo Alarmes... 9 5.5 Módulo Baselines... 10 5.6 Módulo Apresentação... 10
Acrónimos Acrónimo PME ADR GPRS NO RTU Descrição Pequena Média Empresa Automated Demand Response General Packet Radio Service Normalmente Aberto Remote Terminal Unit
Âmbito Galp Energy Manager é um programa nacional de eficiência energética que tem como objetivo dotar as PME do setor industrial de ferramentas de monitorização, gestão e controlo que lhes permitam conhecer e otimizar os seus consumos de eletricidade bem como a redução dos seus custos. Com o Sistema de Gestão de Energia que se apresenta as indústrias conseguirão obter poupanças até 15% de forma rápida e com baixo investimento. Ao longo do documento é apresentada a solução que resumidamente funciona do seguinte modo: Em cada indústria uma equipa de técnicos especializados procede à instalação dos equipamentos de controlo e de monitorização de energia elétrica, que recolhem e enviam periodicamente os dados de consumo para um sistema central; Este sistema consolida os dados e armazena-os de forma totalmente segura; O Kisense - software integrado de monitorização e gestão de energia - permite a consulta dos dados recolhidos e o controlo remoto dos equipamentos, potenciando a redução dos consumos energéticos e os custos associados.
Solução O programa de Eficiência Energética nas Empresas Galp Energy Manager contempla o fornecimento, a instalação de equipamentos de medição e de controlo e a disponibilização de dados, numa plataforma online para exploração. A solução física a instalar nas indústrias para recolha de dados e controlo das instalações contempla: Três medidores de consumos de energia elétrica, sendo um para o consumo geral e outros dois para circuitos parciais (secções, departamentos ou outros equipamentos específicos da empresa); Concentrador com capacidade de armazenamento local de forma a garantir os dados em caso de indisponibilidade momentânea da rede local. Este concentrador permite o controlo remoto de cargas (até 3 circuitos) a interligar em equipamentos de comando existentes na empresa. O controlo remoto apenas será feito em circuitos autorizados por cada indústria. Figura 1 - Funcionamento geral da solução A exploração de dados será realizada através da disponibilização de um acesso online ao portal 1 Kisense que permite não só a monitorização, mas também a gestão de energia e o controlo. Este portal disponibiliza de uma forma geral as seguintes funcionalidades: Monitorização em tempo real dos consumos medidos; Consulta de relatórios e indicadores; Configuração de alarmes; Comando remoto de circuitos, por agendamento, parametrização ou atuação imediata; Gestão dos eventos de gestão da procura (ADR) a simular durante o Programa. 1 No âmbito deste programa o acesso disponibilizado ao portal tem a duração de 1 ano.
Requisitos para instalação As PMEs devem garantir os seguintes requisitos para que possa ser instalado o sistema: O quadro elétrico geral a monitorizar deve ter uma corrente nominal inferior a 1500A; Deve existir espaço disponível junto ao quadro a monitorizar para instalação do quadro de telecontagem (dimensão de 500x400mm); Deve ser possível fazer corte de energia para instalação dos transformadores de intensidade e alimentação do quadro de telecontagem; Os circuitos de saída do quadro elétrico a comandar devem permitir o corte/religação através de um contacto seco NO (Normalmente Aberto). Existência de rede Ethernet ou em alternativa existência de cobertura de rede GPRS no local. Será avaliado o potencial de poupança energética de cada PME candidata com base nos seguintes fatores: Consumo total de eletricidade anual (kwh); Poupança direta decorrente da utilização do Kisense (em % do consumo total); Potência a deslastrar em kw; Disponibilidade típica para o deslastre kwh/ano. As variáveis anteriores servem de base para se calcular os seguintes indicadores: Poupança direta decorrente da utilização do Kisense (em kwh/ano); Poupança decorrente do ADR (em kwh/ano). O potencial de poupança é a soma das duas poupanças anteriores. Considerando-se que a PME Candidata é elegível quando este potencial de poupança for superior a 10.000 kwh/ano.
Arquitetura Central System TCP/IP Common user Interface Cabeçalho Servidor Cabeçalho Modbus Cabeçalho Modbus Cabeçalho Contador 1 Contador n Local A Contador 1 Contador n Modbus Local... Contador 1 Contador n Local B Figura 2 - Arquitetura da solução A arquitetura apresentada na figura anterior representa a forma lógica e simplificada da interação com os vários sistemas instalados. Nesta, a rede de monitorização de consumos representa a aquisição de dados dos equipamentos a instalar. Em termos de funcionamento, existe equipamento (concentrador) de recolha de dados local que armazena a informação e a envia para o sistema central. Estes equipamentos asseguram a recolha de informação com uma determinada frequência (tipicamente 15 minutos) para envio direto ao servidor central. O concentrador está ligado aos restantes equipamentos por Modbus RTU (contadores de energia elétrica). No caso da existência de contadores de água ou gás a leitura será realizada através da leitura de pulsos ou por Modbus caso possuam esse interface. No caso de existir rede Ethernet disponível no local a ligação ao servidor/sistema central será feita utilizando esta rede. Quando esta não estiver disponível a ligação ao servidor/sistema central será feita utilizando a rede GPRS. A informação recolhida é posteriormente enviada para o sistema central, aguardando por um acknowledge do sucesso da transmissão da informação. Em caso de falha, o concentrador assegura ainda capacidade de armazenamento em memória local dos dados de cada um dos locais monitorizados para posterior entrega ao sistema central. O sistema central possui a capacidade de receber, consolidar e armazenar a informação recolhida dos vários locais, assim como a capacidade de disponibilizar o acesso aos dados através de web browser, recorrendo para o efeito a um web server. Para o controlo remoto e para a gestão da procura prevê-se a disponibilização de 3 contactos normalmente abertos para ligação aos sistemas de comando das cargas locais. As cargas serão os circuitos ou equipamentos para os quais o utilizador poderá pré-definir periodos de funcionamento, ligar ou desligar no imediato e disponibilizar para desligar em periodos horarios definidos (eventos de ADR), normalmente horas de ponta. As cargas para controlo remoto, a configuração dos periodos horarios permitidos e os patamares para deslastrar as cargas são definidos pelo utilizador no sistema central utilizando o software kisense.
Software de Exploração Kisense O Kisense é a plataforma de gestão disponibilizada a cada entidade. O sistema está na Cloud e os utilizadores acedem ao mesmo através da autenticação com login e password. O interface do sistema de monitorização está organizado em módulos. Nas secções seguintes descreve-se de forma resumida cada um dos módulos. 5.1 Módulo Explorador de Dados O módulo Explorador de Dados oferece ao utilizador a capacidade de visualizar o histórico de consumos (Energia Ativa) e outros tipos de variáveis (Potencia Ativa, Corrente, Fator de Potência, Tensão, Frequência e Energia Reativa) de uma forma intuitiva, permitindo uma separação por cada circuito monitorizado (e.x: geral, iluminação, tomadas). Este módulo permite ainda a comparação de consumos com baseline e períodos homólogos. O módulo de Explorador de Dados Avançado oferece ao utilizador a capacidade de explorar em detalhe qualquer variável adquirida pelo sistema. 5.2 Módulo Atuação O módulo Atuação permite definir períodos de funcionamento, para os circuitos/equipamentos interligados.
5.3 Módulo ADR O módulo ADR permitirá a monitorização dos eventos de ADR previamente definidos, a aceitação ou rejeição da participação em cada um deles e a análise da performance e resultados obtidos. 5.4 Módulo Alarmes O módulo Alarmes possibilita a parametrização de alarmes, a partir de qualquer indicador (leituras diretas ou agregações de dados). Como por exemplo, identificar consumos anómalos num determinado horário/período.
Este módulo permite ao utilizador monitorizar constantemente os seus consumos de energia, podendo aplicar medidas de eficiência em tempo útil. 5.5 Módulo Baselines O módulo Baselines permite a inserção e edição de baselines que servirão para aferição de poupanças. Após a definição de uma baseline é possível fazer a comparação com o consumo de determinado período no módulo Explorador de Dados. 5.6 Módulo Apresentação O módulo de apresentação é o módulo de entrada no software. Permite a visualização de informação relevante de forma resumida. A informação a mostrar neste módulo pode ser parametrizada por utilizador.