Struja, energija i sučelja – kratko objašnjeno

Radna energija

Energija koja se stvarno pretvara u rad, toplinu ili svjetlost. Mjeri se u kilovatsatima (kWh) i na njoj se temelji gotovo svaki račun za energiju.

Struja i energija

Jalova energija

Energija koja oscilira između mreže i trošila bez obavljanja rada. Nastaje u zavojnicama i kondenzatorima, mjeri se u kvarh, a opskrbljivači je naplaćuju iznad određenog praga.

Struja i energija

Prividna energija

Geometrijski zbroj radne i jalove energije, mjeren u kVAh. Određuje koliko su kabeli i transformatori opterećeni.

Struja i energija

Radna snaga

Trenutačni tok snage koji obavlja rad, u kilovatima (kW). Vršne vrijednosti radne snage određuju naknade za snagu.

Struja i energija

Jalova snaga

Oscilirajuća snaga bez radne komponente, u kvar. Opterećuje mrežu, ali se ne pojavljuje na brojilu djelatne energije – zato se bilježi zasebno.

Struja i energija

Prividna snaga

Umnožak napona i struje, u kVA. Prema njoj se dimenzioniraju transformatori i dovodni kabeli.

Struja i energija

Faktor snage

Omjer djelatne i prividne snage, također cos φ. Loš faktor snage znači visoku jalovu snagu i može uzrokovati dodatne troškove.

Struja i energija

cos φ

Uobičajena oznaka za faktor pomaka između struje i napona. Kod čisto omskog opterećenja iznosi 1, kod motora znatno manje.

Struja i energija

Viši harmonici

Višekratnici mrežne frekvencije koji nastaju u nelinearnim trošilima poput frekvencijskih pretvarača i napajanja. Opterećuju vodiče i iskrivljuju jednostavne mjerne metode.

Struja i energija

Vršno opterećenje

Najveća vrijednost snage u obračunskom razdoblju, obično kao 15-minutni prosjek. Često najskuplja pojedinačna stavka na računu za struju.

Struja i energija

Profil opterećenja

Tijek vrijednosti snage kroz vrijeme, obično svakih 15 minuta. Pokazuje kada je energija potrošena – pitanje na koje stanje brojila ne odgovara.

Struja i energija

Temeljno opterećenje

Potrošnja koja je uvijek prisutna, i noću i vikendom. Visoko temeljno opterećenje često je prvi nalaz analize profila opterećenja.

Struja i energija

Vršna potrošnja

Kratkotrajna visoka potreba za snagom, primjerice pri pokretanju postrojenja. Često se može smanjiti vremenskim razmicanjem.

Struja i energija

Upravljanje opterećenjem

Ciljano pomicanje ili ograničavanje trošila radi izbjegavanja vršnih opterećenja. Zahtijeva mjerne vrijednosti gotovo u stvarnom vremenu.

Struja i energija

Vlastita potrošnja

Udio vlastito proizvedene energije koji se troši izravno na licu mjesta umjesto da se predaje u mrežu. Ključni pokazatelj kod fotonaponskih sustava.

Struja i energija

Zajednica vlastite potrošnje

Udruženje više strana u jednoj nekretnini koje zajednički koriste proizvedenu energiju. Zahtijeva mjerenje za svaku stranu.

Struja i energija

Struja za stanare

Model u kojem stanari izravno koriste lokalno proizvedenu struju. Zahtijeva mjerenje prikladno za obračun za svaku jedinicu.

Struja i energija

Predaja u mrežu

Isporuka energije u mrežu, primjerice iz fotonaponskog sustava. Mjeri se odvojeno od preuzimanja i obično se drukčije naknađuje.

Struja i energija

Preuzimanje

Preuzimanje energije iz mreže. Brojila za modele vlastite potrošnje moraju odvojeno bilježiti preuzimanje i predaju.

Struja i energija

Tarifa

Vremenski ovisna cijena energije, primjerice viša i niža tarifa. Brojilo s više tarifnih registara bilježi ih zasebno.

Struja i energija

Konstanta brojila

Faktor koji impulse brojila pretvara u jedinice energije, često naveden kao impulsi po kWh. Važan kod S0 bilježenja.

Struja i energija

Strujni transformatori

Komponenta koja visoke struje pretvara u mjerljivu veličinu. Prijenosni omjer mora biti ispravno podešen u brojilu.

Struja i energija

Prijenosni omjer

Omjer primarne i sekundarne struje strujnog transformatora, primjerice 200/5 A. Pogrešno podešen omjer daje sustavnu pogrešku mjerenja.

Struja i energija

Izravno mjerenje

Mjerenje bez strujnih transformatora, pri kojem cijela struja teče kroz brojilo. Moguće samo do određenih jačina struje.

Struja i energija

Četverokvadrantno mjerenje

Bilježenje djelatne i jalove energije u oba smjera. Preduvjet za postrojenja koja i preuzimaju i predaju energiju.

Struja i energija

Podmjerenje

Mjerenje djelomičnih potrošnji iza glavnog brojila, primjerice po stanaru, stroju ili dijelu zgrade. Osnova za obračun prema stvarnoj potrošnji.

Mjerenje i obračun

Razgraničenje količina za treće strane

Odvajanje količina energije koje se prosljeđuju trećim stranama. Regulatorno relevantno u Njemačkoj i povezano sa zahtjevima mjerenja.

Mjerenje i obračun

MID

Europska direktiva o mjernim instrumentima. Brojilo usklađeno s MID-om smije se koristiti za obračun u EU; modul B+D označava postupak odobrenja.

Mjerenje i obračun

Mjeriteljsko pravo

Pravni okvir za mjerila u poslovnom prometu. Brojila koja se koriste za obračun moraju ispunjavati zahtjeve.

Mjerenje i obračun

PTB-A 20.1

Dokument zahtjeva njemačkog nacionalnog mjeriteljskog instituta (PTB) za brojila električne energije. Dokaz usklađenosti s mjeriteljskim propisima.

Mjerenje i obračun

PTB-A 50.7

Zahtjevi za mjerila pri razgraničenju količina za treće strane i u upravljanju energijom.

Mjerenje i obračun

Razred točnosti

Podatak o dopuštenom odstupanju mjerenja, primjerice razred B za djelatnu energiju ili razred 2 za jalovu energiju. Niže je točnije.

Mjerenje i obračun

ISO 50001

Norma za sustave upravljanja energijom. Zahtijeva kontinuirano prikupljanje, analizu i izvješćivanje o energetskim podacima.

Mjerenje i obračun

Sustav upravljanja energijom

Sustavan proces bilježenja, ocjenjivanja i poboljšanja korištenja energije. Softver je samo jedan njegov dio.

Mjerenje i obračun

Koncept mjerenja

Utvrđivanje koje se veličine bilježe na kojim mjestima i u koju svrhu. Pogreške u mjernom konceptu teško se naknadno ispravljaju.

Mjerenje i obračun

Mjerno mjesto

Mjesto u instalaciji na kojem se mjeri – neovisno o konkretnom uređaju. Imenovanje treba slijediti mjerno mjesto, a ne uređaj.

Mjerenje i obračun

Stanje brojila

Kumulativna vrijednost energije brojila. Odgovara na pitanje količine, a ne vremena.

Mjerenje i obračun

Analiza profila opterećenja

Analiza vrijednosti snage kroz vrijeme radi uočavanja vrhova, temeljnog opterećenja i anomalija.

Mjerenje i obračun

Obračun režijskih troškova

Raspodjela troškova potrošnje na jedinice. S podmjerenjem prema stvarnoj potrošnji umjesto prema ključu površine.

Mjerenje i obračun

Sankeyjev dijagram

Dijagram toka u kojem širine strelica odgovaraju količinama. Tokove energije i njihove omjere čini razumljivima na prvi pogled.

Mjerenje i obračun

M-Bus

Meter-Bus, europska norma za daljinsko očitanje brojila potrošnje prema EN 13757. Dvožični vod neovisan o polaritetu za struju, vodu, plin i toplinu.

M-Bus

EN 13757

Niz normi za komunikaciju brojila potrošnje. Dio 2 opisuje fizički sloj, dio 3 aplikacijski sloj.

M-Bus

Jedinično opterećenje

Potrošnja struje mirovanja M-Bus sudionika, oko 1,5 mA. Zbroj svih jediničnih opterećenja ograničava broj uređaja na masteru.

M-Bus

M-Bus master

Uređaj koji napaja sabirnicu i propituje brojila. Brine se i o pretvorbi razina i nadzoru kratkog spoja.

M-Bus

Pretvarač razina

Modul koji osigurava napon sabirnice i pretvara razine signala. Integriran u EMU M-Center, inače zaseban uređaj.

M-Bus

Primarna adresa

Kratka M-Bus adresa od 1 do 250, podešena u uređaju. Brza, ali sklona pogreškama pri dvostrukoj dodjeli.

M-Bus

Sekundarna adresa

Osmeroznamenkasti identifikacijski broj brojila, kombiniran s proizvođačem, verzijom i medijem. Jednoznačan iz tvornice.

M-Bus

Pretraga brojila

Automatsko propitivanje svih mogućih adresa radi pronalaženja priključenih uređaja. U većim instalacijama štedi dane.

M-Bus

Telegram

Slijed upita i odgovora na M-Busu. Brojilo na to šalje svoj potpuni zapis podataka.

M-Bus

Brzina prijenosa

Brzina prijenosa u bitovima po sekundi. Kod M-Busa uobičajeni su 300, 2400 i 9600 Bd, u praksi najčešće 2400.

M-Bus

Otpor petlje

Ukupni otpor voda sabirnice u odlasku i povratku. Kod M-Busa ograničen na 90 Ω.

M-Bus

Wireless M-Bus

Radijska inačica M-Busa prema EN 13757-4, raširena kod vodomjera i mjerila topline bez kabelskog priključka.

M-Bus

RS-485

Električna norma sučelja za diferencijalni dvožični prijenos u poludupleksu. Otporna na smetnje, ali nije neovisna o polaritetu.

RS-485 i Modbus

Diferencijalni prijenos

Prijenos signala kao razlike napona između dvaju vodiča. Smetnje djeluju jednako na oba vodiča i poništavaju se.

RS-485 i Modbus

Poludupleks

Slanje i primanje preko istog para žica, ali nikada istodobno.

RS-485 i Modbus

Zaključni otpornik

Otpornik od 120 Ω na oba fizička kraja sabirnice koji sprječava refleksije. Samo na krajevima, ne kod svakog uređaja.

RS-485 i Modbus

Bias otpornik

Otpornici prednapona koji definiraju stanje mirovanja sabirnice, tako da nijedan sudionik ne tumači šum kao podatke.

RS-485 i Modbus

Jedinično opterećenje

Mjera opterećenja RS-485 sudionika. Klasično segment podnosi 32 jedinična opterećenja; moderni upravljački sklopovi troše djelić.

RS-485 i Modbus

Ogranak

Odvojak od glavnog voda do uređaja. Kod RS-485 što kraći, jer ogranci uzrokuju refleksije.

RS-485 i Modbus

Linijska topologija

Kontinuirano ožičenje od jednog kraja sabirnice do drugog. Jedina preporučena topologija za RS-485.

RS-485 i Modbus

Modbus

Otvoreni protokol za komunikaciju između uređaja automatizacije. Radi sa 16-bitnim registrima i po načelu master–slave.

RS-485 i Modbus

Modbus RTU

Binarna inačica Modbusa preko serijskih vodova, obično RS-485. Koristi CRC16 i stanku za prepoznavanje okvira.

RS-485 i Modbus

Modbus TCP

Modbus preko Etherneta, standardni port 502. Umjesto CRC-a svaki telegram nosi MBAP zaglavlje; više klijenata može čitati istodobno.

RS-485 i Modbus

Kod funkcije

Broj koji označava željenu operaciju. Za brojila su relevantni prije svega 3 (holding register) i 4 (input register).

RS-485 i Modbus

Holding register

Čitljivi i upisivi 16-bitni registar u Modbus modelu podataka.

RS-485 i Modbus

Input register

16-bitni registar samo za čitanje, tipičan za mjerne vrijednosti.

RS-485 i Modbus

CRC16

Kontrolni zbroj koji osigurava Modbus RTU telegrame. Neispravni telegrami se odbacuju.

RS-485 i Modbus

Stanka mirovanja

Stanka od najmanje 3,5 vremena znaka koja u Modbus RTU označava početak i kraj telegrama.

RS-485 i Modbus

TCP/IP

Obitelj protokola na kojoj se temelje Ethernet mreže i internet. Osnova za Modbus TCP, MQTT, BACnet IP i OPC UA.

TCP/IP i mreže

IP adresa

Jednoznačna adresa uređaja u mreži. Mjerni uređaji trebaju stabilnu adresu, statičku ili putem DHCP rezervacije.

TCP/IP i mreže

DHCP rezervacija

Dodjela fiksne IP adrese MAC adresi. Spaja udobnost DHCP-a sa stabilnošću fiksnih adresa.

TCP/IP i mreže

MAC adresa

Hardverska adresa mrežnog sučelja. Služi za jednoznačnu identifikaciju u lokalnoj mreži.

TCP/IP i mreže

VLAN

Logički odvojen mrežni segment na zajedničkoj infrastrukturi. Mjerna tehnika obično dobiva vlastiti VLAN.

TCP/IP i mreže

MBAP

Zaglavlje Modbus Application Protocol u Modbus TCP-u s brojem transakcije, identifikatorom protokola, duljinom i unit identifierom.

TCP/IP i mreže

Unit identifier

Polje u MBAP zaglavlju koje kod pristupnika adresira serijski uređaj iza njega.

TCP/IP i mreže

Port 502

Standardni port za Modbus TCP.

TCP/IP i mreže

NTP

Protokol za sinkronizaciju vremena. Bez sinkroniziranih satova profili opterećenja više uređaja ne mogu se smisleno uspoređivati.

TCP/IP i mreže

BACnet IP

Protokol automatizacije zgrada preko IP-a. Radi objektno: svaka mjerna vrijednost je zaseban objekt.

TCP/IP i mreže

BBMD

BACnet Broadcast Management Device. Prosljeđuje BACnet broadcaste preko granica podmreža.

TCP/IP i mreže

OPC UA

Platformski neovisna industrijska norma za razmjenu podataka s integriranim informacijskim modelom i sigurnosnim konceptom.

TCP/IP i mreže

MQTT

Lagani publish-subscribe protokol za telemetrijske podatke. Uređaji objavljuju vrijednosti, zainteresirani se na njih pretplaćuju.

MQTT

MQTT broker

Posrednik između pošiljatelja i primatelja. Sve poruke prolaze kroz njega; pošiljatelj i primatelj se ne poznaju.

MQTT

Publish

Objavljivanje poruke pod topicom kod brokera.

MQTT

Subscribe

Pretplata na topic radi primanja poruka koje se ondje objavljuju.

MQTT

Topic

Hijerarhijska putanja pod kojom se objavljuju poruke. Struktura i imenovanje odlučuju o kasnijoj upotrebljivosti podataka.

MQTT

Zamjenski znak

Zamjenski znak pri pretplati: + za točno jednu razinu, # za sve razine ispod.

MQTT

QoS

Quality of Service, jamstvo isporuke. 0 šalje bez potvrde, 1 jamči barem jednu isporuku, 2 točno jednu.

MQTT

Retain

Oznaka zbog koje broker čuva posljednju vrijednost svakog topica. Novi pretplatnici odmah vide podatke.

MQTT

Last will

Poruka koju broker objavljuje kada se veza s uređajem neočekivano prekine. Čini ispade vidljivima.

MQTT

TLS

Šifriranje prijenosne veze. Obvezno čim mjerni podaci napuste vlastitu mrežu.

MQTT

LoRa

Postupak radijske modulacije s tehnikom proširenog spektra. Mijenja brzinu prijenosa za domet i otpornost na smetnje.

LoRa i LoRaWAN

LoRaWAN

Mrežni protokol iznad LoRa-e, s pristupnicima, mrežnim poslužiteljem, šifriranjem i postupkom pridruživanja.

LoRa i LoRaWAN

Spreading factor

Parametar od SF7 do SF12 koji odmjerava domet naspram vremena slanja. Više znači dalje, ali sporije.

LoRa i LoRaWAN

EU868

Frekvencijski pojas bez licencije oko 868 MHz koji se u Europi koristi za LoRaWAN.

LoRa i LoRaWAN

Duty cycle

Zakonsko ograničenje vremena slanja po uređaju i satu u pojasu bez licencije. Određuje mogući interval slanja.

LoRa i LoRaWAN

razred A

Način rada u kojem uređaj nakon slanja otvara dva kratka prijamna prozora. Energetski najštedljiviji od LoRaWAN načina rada.

LoRa i LoRaWAN

OTAA

Over-the-air activation: pridruživanje s DevEUI, JoinEUI i AppKey, pri čemu se dogovaraju ključevi sesije. Preporučeni postupak.

LoRa i LoRaWAN

ABP

Activation by personalisation: fiksno programirani ključevi sesije. Jednostavnije, ali manje sigurno.

LoRa i LoRaWAN

Pristupnik

Prijamna stanica koja hvata LoRa pakete i prosljeđuje ih mrežnom poslužitelju. Uređaji nisu fiksno dodijeljeni nekom pristupniku.

LoRa i LoRaWAN

Payload dekoder

Kod koji kompaktno pakirani payload rastavlja na imenovane mjerne vrijednosti. Bez njega podaci ostaju nečitljivi.

LoRa i LoRaWAN