Gestión de picos de carga KNX: supervisión del contador de potencia y deslastre de cargas

Tarifa por potencia demandada y coste de un único pico

El cargo por potencia demandada (también llamado tarifa de capacidad, tarifa kW o Leistungspreis) lo aplican los operadores de red a las conexiones comerciales e industriales por encima de determinados umbrales — normalmente a partir de tamaños de conexión de 25-100 kVA. El cargo se aplica a la mayor demanda en 15 minutos registrada en el mes de facturación, y un único evento no controlado de conexión de carga puede fijar la demanda para todo el mes.

Ejemplo: un edificio con una potencia contratada de 50 kW y una tarifa de potencia de 8 EUR/kW/mes. La demanda de punta normal es de 38 kW. Una tarde, un cargador de VE (22 kW), una bomba de calor (8 kW) y una caldera eléctrica (12 kW) arrancan simultáneamente, elevando la demanda a 58 kW durante 20 minutos. Ese único evento añade 8 EUR/kW × 58 kW = 464 EUR a la factura mensual en lugar de 304 EUR — un incremento de 160 EUR por una sola coincidencia no gestionada. La gestión de picos de carga KNX elimina esto con un simple contador Modbus y un controlador lógico.

Contador de potencia Eastron SDM630: configuración Modbus TCP

El Eastron SDM630 es un contador de energía trifásico en carril DIN con salida RS485 Modbus RTU. Para la integración en la red KNX, utilice la variante SDM630-Modbus-MID con un convertidor RS485 a Ethernet (como el convertidor Waveshare RS485 to Ethernet) para exponer el contador en Modbus TCP, o conéctelo directamente a una pasarela MDT Modbus RTU en el carril DIN.

SDM630 Modbus RTU: 9600 baud, 8N1, unit ID 1 (default)
All registers: float32, 2 registers per value (FC3 read)

Register 0x0034 (52 dec):  Total system power (W), real-time
Register 0x0036 (54 dec):  Total system VA (apparent power)
Register 0x0156 (342 dec): Import Wh since reset (energy total)
Register 0x0158 (344 dec): 15-minute demand: maximum active power (W) — rolling
Register 0x015A (346 dec): 15-minute demand: current period active power (W)

Poll group 1 (real-time power): reg 0x0034 every 10s
  → KNX GA 5/0/1 DPT 9.001 (W)

Poll group 2 (demand): reg 0x015A every 10s
  → KNX GA 5/0/2 DPT 9.001 (15-min demand W)

Poll group 3 (peak demand): reg 0x0158 every 60s
  → KNX GA 5/0/3 DPT 9.001 (recorded peak W)

Tabla de prioridades de carga y secuencia de deslastre

Antes de configurar la lógica KNX, defina la tabla de prioridades de carga: qué cargas se deslastran primero (máxima flexibilidad, mínimas consecuencias) hasta las esenciales que nunca se deslastran. La tabla debe acordarse con el propietario del edificio y documentarse en el archivo de proyecto KNX.

Lógica de deslastre KNX: umbrales, histéresis y reenganche

El controlador lógico MDT SCN-LCRM.01 implementa la secuencia de deslastre en dos etapas. Un umbral de 45 kW (90 % de la potencia contratada de 50 kW) activa el deslastre de prioridad 1. Si la demanda sigue por encima del umbral 2 minutos después, sigue el deslastre de prioridad 2. El reenganche utiliza un umbral inferior (35 kW) con un mantenimiento de 5 minutos para evitar oscilaciones rápidas — cargas que se apagan y encienden cada minuto provocarían quejas de los ocupantes y posibles daños en los equipos.

Input: KNX GA 5/0/2 (15-min rolling demand, W)

Stage 1 shedding — demand > 45000W:
  IF GA 5/0/2 > 45000 for 0s (immediate):
    → Write EV charger current = 0A (see EVBox section below)
    → Write UFH zones 3-8 GA = OFF (KNX actuator 6 channels)
    → Write pool pump GA = OFF
    → Set flag: "stage1_shed = true"

Stage 2 shedding — demand still high after 2 min:
  IF GA 5/0/2 > 45000 AND stage1_shed = true for 120s:
    → Write dishwasher socket GA = OFF
    → Write washing machine socket GA = OFF
    → Write towel rails GA = OFF
    → Set flag: "stage2_shed = true"

Re-enable — demand below lower threshold for 5 min:
  IF GA 5/0/2 < 35000 for 300s:
    → Write UFH zones 3-8 GA = ON (restore)
    → Write pool pump GA = ON
    → Write dishwasher socket GA = ON
    → Write washing machine socket GA = ON
    → Write towel rails GA = ON
    → Write EV charger current = rated value (restore)
    → Clear all shed flags

Deslastre del cargador de VE: reducción progresiva de corriente mediante Modbus

Cortar el circuito de alimentación del cargador de VE mediante un relé KNX provoca una interrupción de la sesión OCPP — el cargador pierde alimentación y el sistema central OCPP recibe una desconexión inesperada. Los cortes forzados repetidos pueden corromper el estado del cargador y requerir un reinicio manual. El método correcto es escribir la corriente máxima de carga a cero mediante Modbus o OCPP SetChargingProfile, lo que pausa la carga de forma controlada manteniendo el cargador en estado de sesión activa.

EVBox BusinessLine Modbus TCP: IP 192.168.1.60, port 502

Write max charge current — register 4128 (unit ID 1):
  Value 0 = pause charging (EV suspends, session active)
  Value 32 = 32A (resume full charging)
  DPT: uint16, in amps

KNX Modbus Gateway write object:
  Write trigger: KNX GA 5/1/1 (DPT 5.010, 0-32A)
  Modbus write: reg 4128, unit 1

Shedding sequence:
  Peak load logic writes GA 5/1/1 = 0 → Modbus writes 0A to reg 4128
  EVBox suspends: charger status = Suspended EV / SuspendedEVSE
  OCPP session remains active (no session abort, no RFID re-auth needed)

Re-enable sequence:
  Logic writes GA 5/1/1 = 32 → Modbus writes 32A to reg 4128
  EVBox resumes: charger status = Charging
  Energy meter GA 5/1/2 (kWh) continues accumulating session energy

Visualización de la demanda de punta KNX: indicador MDT Glastaster II

El panel táctil MDT Glastaster II (o la visualización Gira X1) muestra la demanda media móvil de 15 minutos actual como un indicador de barras con una zona roja por encima del umbral de deslastre. La KNX GA 5/0/2 (DPT 9.001, W) alimenta el objeto de valor del indicador. Una GA binaria separada (5/0/4, DPT 1.001) señaliza cuando el deslastre de la etapa 1 está activo, cambiando el fondo del panel o activando un icono de advertencia.

La demanda de punta histórica (registro 0x0158 del SDM630) se muestra como un widget de valor separado — útil para verificar que el sistema de gestión de picos KNX funciona y que el pico mensual tiene tendencia a estar por debajo del nivel contratado. Un registrador de datos KNX (ARISTO BewO) registra la serie temporal de demanda de 15 minutos para informes mensuales con el fin de verificar la evitación del cargo por potencia y proporcionar al propietario del edificio evidencias de la eficacia del sistema.