Systemy informatyczne dla Z(zwirtualizowanego)KSE

Transkrypt

1 Politechnika Śląska Centrum Energetyki Prosumenckiej Wydział Elektryczny Instytut Elektrotechniki i Informatyki Konwersatorium Inteligentna Energetyka Systemy informatyczne dla Z(zwirtualizowanego)KSE dr inż. Robert Wójcicki Gliwice, 22 maj 2018

2 Składowanie danych pomiarowych Typ danych Romiar (bajty) Zakres wartości TINYINT lub od -128 do 127 SMALLINT lub od do INT lub od do DOUBLE 8 od E+308 do E-308, 0, od E-308 do E+308 TIMESTAMP 4 od :00:01 do :14:07 Przykład minimalnej struktury danych pomiarowych: odczyty { identyfikator_licznika (int), czas_pomiaru (timestamp), moc_czynna_bieżaca (int), energia_czynna_narastajaco (int) } Rozmiar: 16 bajtów danych

3 Narzuty protokołów potrzebne do przesłania 16 bajtów danych Dane : 16 bajtów Nagłówek UDP: 8 bajtów Nagłówek IP: 20 bajtów Nagłówek Ethernet: 14 bajtów Szyfrowanie danych algorytmem AES brak narzutu Sumaryczny rozmiar danych z nagłówkami protokołów: 58 bajtów Wniosek: bez dużego dodatkowego narzutu można przesyłać nieco więcej danych

4 Szacowanie transferu sieciowego i zapotrzebowania na dyski Pomiary danych w odstępach 1 minutowych dla 1 odbiorcy : 1440 pomiarów na dobę transfer sieciowy 82 kb/dobę miejsce na dysku (16 B danych): 25 kb/dobę (+ indeksy 10-15kB) pomiarów rocznie transfer sieciowy 29 MB/rok miejsce na dysku (16 B danych): 10MB/rok Szacowane zapotrzebowanie na dyski dla odbiorców: 10 GB/rok (+ indeksy 5GB) odbiorców: 10 TB/rok (+ indeksy 5TB) Porównując, transfer dla pojedynczego pobrania strony (w dniu ) cire.pl kb, wp.pl - 1,4MB gazeta.pl - 2,8MB, wnp.pl - 2,9MB Cena pamięci masowych (twardych dysków) o pojemności 10TB na rynku konsumenckim około 1500PLN/sztukę (150PLN/1TB).

5 Jakie dane przesyłać i w jaki sposób? Datę i czas wykonania pomiaru? czy zegary systemu nadawczego i odbiorczego są zsynchronizowane? Energię czynną, a może też inne? z jaką rozdzielczością? 1Wh, 10Wh, 100Wh, 1kWh? z jaką rozdzielczością potrafi mierzyć licznik? co się będzie działo, gdy użyjemy przekładnika? Moc? z jaką rozdzielczością? 1W, 10W, 100W, 1kW, a może z rozdzielczością związaną z % mocy przyłączeniowej? czy wyliczać bieżącą moc na podstawie energii? co się będzie działo, gdy użyjemy przekładnika? A może przesyłać inne parametry? napięcie, natężenie, cos fi itd

6 Przykładowe problemy Niska rozdzielczość pomiaru energii

7 Obliczenia na podstawie energii, czy bieżącej mocy? Moc wyliczana na podstawie energii Moc odczytywana bezpośrednio z urządzenia Rozdzielczość pomiarów energii: 1 Wh, dla mocy np. 100 W, 1Wh zużywana jest co 36 sekund Częstotliwość akwizycji danych około: 1 min Opóźnienia pomiędzy wysłaniem danych, a zapisem do bazy: nieznane Różnice w wykresach: zauważalne

8 Obliczenia na podstawie energii, czy bieżącej mocy? Moc wyliczana na podstawie energii Moc odczytywana bezpośrednio z urządzenia Rozdzielczość pomiarów energii: 1 Wh, dla mocy np. 100 W 1Wh zużywana jest co 36 sekund, stanowi to problem przy małych mocach Częstotliwość akwizycji danych około: 1 min Opóźnienia pomiędzy wysłaniem danych, a zapisem do bazy: nieznane Różnice w wykresach: duże

9 Z jaka częstotliwością przesyłać dane? Mała częstotliwość (np. 5 min) mało danych, lecz duże opóźnienia w reakcjach Duża częstotliwość (np. 1 sek.) dużo danych, małe opóźnienia w reakcjach, duże błędy w obliczeniach mocy z energii, szpilki Co potrafi licznik? np. Pozyton sea 18:06: cmd: R1 P() ==> 107( 0071; 0000; 0000; 0071) 18:06: cmd: R1 P() ==> 107( 0071; 0000; 0000; 0071) 18:06: cmd: R1 P() ==> 107( 0071; 0000; 0000; 0071) 18:06: cmd: R1 P() ==> 107( 0067; 0000; 0000; 0067) 18:06: cmd: R1 P() ==> 107( 0067; 0000; 0000; 0067) 18:06: cmd: R1 P() ==> 107( 0067; 0000; 0000; 0067) 18:06: cmd: R1 P() ==> 107( 0067; 0000; 0000; 0067) 18:06: cmd: R1 P() ==> 107( 0067; 0000; 0000; 0067) 18:06: cmd: R1 P() ==> 107( 0067; 0000; 0000; 0067) 18:06: cmd: R1 P() ==> 107( 0067; 0000; 0000; 0067) 18:06: cmd: R1 P() ==> 107( 0067; 0000; 0000; 0067) 18:06: cmd: R1 P() ==> 107( 0067; 0000; 0000; 0067) 18:06: cmd: R1 P() ==> 107( 0000; 0000; 0000; 0000) 18:06: cmd: R1 P() ==> 107( 0000; 0000; 0000; 0000) 18:06: cmd: R1 P() ==> 107( 0000; 0000; 0000; 0000) A może zmienna częstotliwość wysyłania danych? np. po zmianach mocy o wartość przekraczającą zadany próg?

10 Przykład systemu: pvmonitor.pl terminal dostępowy Baza danych

11 Zagregowana generacja źródeł gminy Wągrowiec w dniu (wagrowiec.pvmonitor.pl)

12 WME złożone z 23 użytkowników w dniu dane do godz. 13:03 godz. 13:06 dane do godz. 18:20 godz. 18:20 pvmonitor.pl

13 WME złożone ze 176 użytkowników w dniu dane do godz. 13:10 godz. 13:06 dane do godz. 20:25 godz. 18:20 pvmonitor.pl

14 WME profile generacji pv w dniu (557 instalacji) pvmonitor.pl godz. 13:00 godz. 17:50

15 Politechnika Śląska Centrum Energetyki Prosumenckiej Wydział Elektryczny Instytut Elektrotechniki i Informatyki Konwersatorium Inteligentna Energetyka Systemy informatyczne dla Z(zwirtualizowanego)KSE dr inż. Robert Wójcicki Gliwice, 22 maj 2018