Komplexní inteligentní měřicí řešení založené na pokročilé měřicí infrastruktuře (AMI) a perspektivy aplikace
I. Přehled řešení: Koncept a vývoj chytrých měřičů
Koncept chytrých měřičů není zcela nový; objevil se již v 90. letech. Počátečně byl omezen vysokými náklady (v roce 1993 byla jejich cena 10–20krát vyšší než u elektromechanických měřičů) a používal se především pro velké průmyslové a obchodní zákazníky.
S rychlým rozvojem komunikačních technologií se počet chytrých měřičů s možností dálkové komunikace dramaticky zvýšil, což vytvořilo naléhavou potřebu nových systémů čtení měřicích dat a správy dat. Rané systémy mohly otevřít měřicí data systémům jako je distribuční automatizace, ale nedosáhly efektivního a hlubokého využití těchto dat. Zároveň nebyla plně využita reálná data o spotřebě energie generovaná předplacenými měřiči pro aplikace energetického managementu a úspor energie. Toto řešení má za cíl postavit Infrastrukturu pokročilého měření (AMI) zaměřenou na chytré měřiče, aby tato probléma byla kompletně vyřešena a byl odemčen obrovský potenciál dat.
II.Základní pozice: Zásadní role chytrých měřičů v inteligentní síti
Podle funkční klasifikace mezinárodních autorit (např. Asociace služeb v oblasti energie ESNA v Nizozemsku) je vytvoření chytrých měřičů a AMI nezbytnou infrastrukturou pro inteligentní síť.
Výstavba inteligentní sítě lze rozdělit do více vrstev podle funkcionalit a úrovní inteligence, přičemž systém chytrých měřičů slouží jako klíčová základní podpora. Jeho základní role zahrnují:
- Základní zdroj dat: Poskytuje datovou základnu pro automatizovanou operaci sítě, zlepšení energetické efektivity a kontrolu nákladů, která se spoléhá na dokonalost Automatického čtení měřičů (AMR) a AMI.
- Dvousměrný interakční most: Umožňuje dvousměrné měření a komunikaci mezi energetickými společnostmi a uživateli prostřednictvím vysokosekuritní sítě, což je předpoklad pro integraci distribuované energie a flexibilní cenové mechanismy.
- Jádro inteligentních domů: Vývoj inteligentních domů je založen na aplikaci chytrých měřičů, které slouží jako centrální uzly pro správu energetické efektivity domu.
- Nástroj pro optimalizaci sítě: Využívá pokročilé schopnosti sběru dat a odpovědi na poptávku k spolupráci s uživateli na snížení špiček a vyrovnání zátěže, což výrazně zvyšuje bezpečnost a ekonomickou efektivitu sítě.
III.Komplexní funkční aplikace (14 základních funkcí)
Systém chytrých měřičů v tomto řešení nabízí následujících 14 základních funkcí, které kompletně splňují potřeby všech zainteresovaných stran:
|
Funkční kategorie |
Konkrétní aplikace a hodnota |
|
1. Fakturace a vyúčtování |
Umožňuje přesné, reálné fakturaci a zjednodušuje procesy; podporuje flexibilní přepínání dodavatelů energie pro uživatele; poskytuje přesné a aktuální informace o spotřebě a fakturaci energie. |
|
2. Odhad stavu distribuce |
Získává přesné informace o zátěži a ztrátách v síti prostřednictvím masivních uživatelských měřicích uzlů, prevence přetížení zařízení, umožňuje odhad neznámých stavů sítě a ověření dat, řeší nepřesnosti tradičních informací o toku energie v distribuci. |
|
3. Sledování kvality a spolehlivosti energie |
Reálně sleduje kvalitu energie, přesně a rychle reaguje na stížnosti uživatelů a prevenci potencionálních problémů, kompenzuje nedostatek reálného času v tradičních metodách. |
|
4. Analýza, modelování a prognóza zátěže |
Využívá multienergetická data (např. voda, plyn, teplo) pro analýzu a prognózu, odhaduje celkovou spotřebu energie a špičkovou poptávku, poskytuje datovou podporu pro úspory energie uživatelů, strategie dodavatelů a optimalizaci plánování a dispečinku sítě. |
|
5. Odpověď na poptávku |
Provede uživatelům chování spotřeby energie prostřednictvím cenových signálů, jako jsou časově diferencované ceny, reálné ceny a nouzové špičkové ceny, nebo přímou kontrolu zátěže dispečerem, aby vyhladil špičky a propadnutí sítě. |
|
6. Sledování a správa energetické efektivity |
Předává informace o spotřebě energie uživatelům, aby povzbudil úsporu energie nebo změny v modelu spotřeby; poskytuje optimální řešení pro produkci/potřebu pro uživatele s distribuovanou výrobou, aby maximalizoval výhody. |
|
7. Správa energie uživatelů |
Vytváří Systém správy energie uživatelů (UEMS) založený na chytrých měřičích, nabízí individualizované služby pro různé uživatele, aby minimalizoval spotřebu energie a emise uhlíku, zatímco splňuje potřeby environmentální kontroly. |
|
8. Úspora energie |
Poskytuje reálná data, aby uživatelé upravili své zvyklosti spotřeby energie; okamžitě detekuje neobvyklou spotřebu energie způsobenou selháním zařízení; položí technickou základnu pro dodavatele, aby vyvinuli nové služby (např. rozmanité cenové balíčky). |
|
9. Inteligentní domov |
Slouží jako brána domovní energie, spojuje a řídí systémy topení, poplach, osvětlení, ventilace a další, umožňuje domácí automatizaci a dálkové řízení spotřebičů. |
|
10. Preventivní údržba a analýza poruch |
Využívá funkce měření měřiče k detekci zkreslení napětí, harmonických složek a jiných jevů, umožňuje preventivní údržbu součástí sítě, měřičů a zařízení uživatelů a pomáhá při analýze poruch. |
|
11. Předplacení |
Nabízí služby předplacení, které jsou nižší náklady, flexibilnější a uživatelsky příjemnější než tradiční metody. |
|
12. Správa měřičů |
Zahrnuje celoživotní správu aktiv měřičů, udržování informačních databází, pravidelné inspekce, zajistí správnou instalaci a provoz, a potvrzuje přesnost polohy a informací o uživatelích. |
|
13. Dálková kontrola zátěže |
Podporuje dispečinské oddělení při dálkovém připojení/odpojení zátěže zcela nebo částečně; uživatelé mohou také dálkově spravovat konkrétní zátěže prostřednictvím ovládatelných přepínačů. |
|
14. Detekce nelegálního využití |
Detekuje události, jako je manipulace s krabičkami měřičů a změny drátů, poskytuje včasná upozornění na krádež; v oblastech s vysokým rizikem rychle lokalizuje anomálie porovnáním dat z hlavních a vedlejších měřičů. |
IV.Vícedimenzionální analýza přínosů
Implementace tohoto řešení přinese významné přínosy všem zainteresovaným stranám:
- Uživatelé energie: Obdrží přesnější a aktuálnější informace o fakturaci; získají výhody z účasti na odpovědi na poptávku; získají přístup k zpětné vazbě o spotřebě energie a systémům automatizace; užijí lepší kvality energie a vyšší bezpečnosti.
- Dodavatelé: Získají jednoduché a efektivní integrované řešení podporující měření, vyúčtování, zákaznickou službu, monitorování distribuce (odhad stavu, správa poruch, kvalita energie, tok energie) a správu zátěže.
- Trh s elektrickou energií: Podporuje vznik nových produktů maloobchodních dodavatelů založených na distribuované energii, zvyšuje flexibilitu, konkurenceschopnost a spolehlivost trhu; snižuje extrémní špičkové ceny a rizika dodavatelů; pomáhá maloobchodním dodavatelům přesně pochopit potřeby zákazníků prostřednictvím datového těžení.
- Společnost a životní prostředí: Významně zlepšuje celkovou energetickou efektivitu. Okamžitá zpětná vazba o spotřebě energie umožňuje všem účastníkům rychle reagovat a soustředit se na nejefektivnější opatření ke zlepšení energetické efektivity, což přispívá k společenskému ušetření energie a ochraně životního prostředí.
- Multienergetické aplikace: Poskytuje komunikaci a dodávku energie pro měřiče vody, plynu, tepla a další; sdílí komunikační kanály, aby snížily náklady; agreguje multienergetická data, aby zlepšila celkovou efektivitu využití energie.
V.Závěr a perspektiva
Toto řešení chytrých měřičů, zaměřené na Infrastrukturu pokročilého měření (AMI), nejen řeší bolestné body tradičního čtení měřičů a správy dat, ale také povyšuje chytré měřiče z pouhých měřicích nástrojů na multidimenzionální datové centrály a interakční uzly pro síť, trh, uživatele a domovy. Plným využitím hodnoty svých 14 základních funkcí jsme oddáni stavění bezpečné, ekonomické, efektivní a interaktivní budoucí energetické ekosystémy pro naše zákazníky, aby byl dosažen ambiciózní cíl výsledků pro všechny zainteresované strany.
