KNX управление пиковой нагрузкой: мониторинг счётчика мощности и аварийный сброс

Тариф на мощность и стоимость одного пика

Тариф на мощность (также называемый платой за мощность, тарифом kW или Leistungspreis) взимается сетевыми операторами с коммерческих и промышленных подключений выше определённых пороговых значений — как правило, начиная с размеров подключения 25–100 кВА. Плата применяется к наибольшему 15-минутному спросу, зафиксированному в расчётном месяце, и одно неконтролируемое событие включения нагрузки может установить спрос на весь месяц.

Пример: здание с договорным пиком 50 кВт и тарифом на мощность 8 EUR/кВт/месяц. Нормальный пиковый спрос составляет 38 кВт. Однажды после полудня одновременно запускаются зарядная станция EV (22 кВт), тепловой насос (8 кВт) и электрический котёл (12 кВт), что в течение 20 минут увеличивает спрос до 58 кВт. Это единственное событие добавляет 8 EUR/кВт × 58 кВт = 464 EUR к счёту за месяц вместо 304 EUR — рост на 160 EUR из-за одного неуправляемого совпадения. KNX-управление пиковой нагрузкой устраняет это с помощью простого счётчика Modbus и логического контроллера.

Счётчик мощности Eastron SDM630: настройка Modbus TCP

Eastron SDM630 — трёхфазный DIN-рейковый счётчик энергии с выходом RS485 Modbus RTU. Для интеграции в сеть KNX используйте вариант SDM630-Modbus-MID с конвертером RS485-Ethernet (например, конвертер Waveshare RS485 to Ethernet) для предоставления доступа к счётчику через Modbus TCP или подключите напрямую к шлюзу MDT Modbus RTU на DIN-рейке.

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)

Таблица приоритетов нагрузок и порядок сброса

Перед настройкой логики KNX необходимо определить таблицу приоритетов нагрузок: какие нагрузки отключаются первыми (наибольшая гибкость, наименьшие последствия) вплоть до тех, которые являются существенными и никогда не отключаются. Таблица должна быть согласована с владельцем здания и задокументирована в файле проекта KNX.

Логика сброса KNX: пороги, гистерезис и повторное включение

Логический контроллер MDT SCN-LCRM.01 реализует двухступенчатую последовательность сброса. Порог 45 кВт (90 % от договорного спроса 50 кВт) запускает сброс приоритета 1. Если через 2 минуты спрос остаётся выше порога, следует сброс приоритета 2. Повторное включение использует более низкий порог (35 кВт) с 5-минутным удержанием для предотвращения быстрых колебаний — ежеминутное включение и отключение нагрузок вызывало бы жалобы жильцов и возможное повреждение приборов.

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

Отключение зарядной станции EV: плавное снижение тока через Modbus

Отключение цепи питания зарядной станции через реле KNX вызывает прерывание сессии OCPP — зарядная станция теряет питание, и центральная система OCPP получает неожиданное отключение. Повторные принудительные отключения могут повредить состояние зарядной станции и потребовать ручного сброса. Правильный метод — записать максимальный ток зарядки в ноль через Modbus или OCPP SetChargingProfile, что плавно приостанавливает зарядку, сохраняя зарядную станцию в состоянии активной сессии.

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

Визуализация пикового спроса KNX: индикатор MDT Glastaster II

Сенсорная панель MDT Glastaster II (или визуализация Gira X1) отображает текущий 15-минутный скользящий спрос в виде столбчатого индикатора с красной зоной выше порогового значения сброса. KNX GA 5/0/2 (DPT 9.001, Вт) питает объект значения индикатора. Отдельная двоичная GA (5/0/4, DPT 1.001) сигнализирует о том, что сброс стадии 1 активен, изменяя фон панели или активируя значок предупреждения.

Исторический пиковый спрос (регистр 0x0158 от SDM630) отображается как отдельный виджет значения — полезно для проверки того, что система KNX управления пиком работает, а ежемесячный пик находится ниже договорного уровня. Регистратор данных KNX (ARISTO BewO) записывает 15-минутный временной ряд спроса для ежемесячных отчётов, чтобы подтвердить избежание тарифа на мощность и предоставить владельцу здания доказательства эффективности системы.