Розширена інфраструктура вимірювання (AMI) являє собою систему, яка вимірює, збирає та аналізує споживання енергії та обмінюється даними з такими приладами обліку, як лічильники електроенергії, газу та води, за запитом або за розкладом. Ця інфраструктура включає апаратне забезпечення, програмне забезпечення та системи зв’язку, останні з яких використовуються для передачі даних на великі відстані.
Історія передової вимірювальної інфраструктури
Концепція вдосконаленої вимірювальної інфраструктури з’явилася на початку 2000-х років із появою нових технологій, які забезпечили більш ефективне та дієве управління енергією. Найперші версії цих систем називалися системами автоматичного зчитування лічильників (AMR), які дозволяли віддалений збір даних, але не забезпечували двосторонній зв’язок.
Сам термін «розширена інфраструктура вимірювання» був вперше використаний Федеральною комісією з регулювання енергетики Сполучених Штатів у своїй доповіді на цю тему 2006 року, що допомогло стандартизувати цей термін у всій енергетичній галузі. Згодом технологія розвивалася, і системи AMI розширювалися, включаючи не лише вимірювання, але й низку функцій управління енергією та обслуговування клієнтів.
Поглиблений огляд розширеної інфраструктури вимірювання
Розширена інфраструктура вимірювання побудована на основі інтелектуальних лічильників – цифрових пристроїв, які записують споживання енергії в режимі реального часу та можуть як надсилати цю інформацію постачальнику енергії, так і отримувати інформацію у відповідь.
Ці інтелектуальні лічильники підключаються за допомогою різноманітних методів зв’язку, включаючи зв’язок по лінії електропередач, бездротовий зв’язок (РЧ) та IP через оптоволокно, до центральної системи постачальника електроенергії. Центральна система включає зберігання даних, системи обробки та програмне забезпечення для аналізу та керування вхідними даними.
Крім моніторингу, AMI може активувати низку інших можливостей, включаючи дистанційне підключення та відключення лічильників, виявлення збоїв і сповіщення про відновлення, зчитування за вимогою та тарифікацію часу використання.
Внутрішня робота розширеної інфраструктури вимірювання
Розширена інфраструктура вимірювання працює через поєднання фізичних компонентів (розумних лічильників), комунікаційних мереж і систем керування даними.
Інтелектуальні лічильники, встановлені на території клієнта, відстежують споживання енергії майже в реальному часі. Потім вони передають ці дані назад до постачальника енергії через комунікаційну мережу, яка може включати дротові та бездротові технології.
У постачальника енергії ці дані збираються, обробляються та аналізуються, щоб отримати уявлення про моделі використання клієнтами, продуктивність мережі тощо. Крім того, двосторонній зв'язок дозволяє дистанційно керувати лічильниками, включаючи підключення та відключення послуги.
Основні характеристики розширеної інфраструктури вимірювання
Системи розширеної інфраструктури вимірювання мають кілька відмінних рис:
- Двосторонній зв'язок: На відміну від традиційних лічильників, AMI забезпечує двосторонній зв’язок між лічильником і центральною системою.
- Дані в реальному часі: AMI надає дані про використання енергії в режимі реального часу або майже в режимі реального часу, сприяючи кращому управлінню енергією та реагуванню на попит.
- Віддалене керування: Можливість віддаленого підключення або відключення послуги, виявлення збоїв і відновлення послуги.
- Покращене обслуговування клієнтів: Завдяки AMI клієнти можуть отримати доступ до детальної інформації про споживання енергії, що допомагає їм ефективніше керувати споживанням.
Типи розширеної інфраструктури вимірювання
Хоча всі системи AMI мають спільні риси, їх можна класифікувати на основі типу використовуваної комунікаційної технології:
| Тип | опис |
|---|---|
| Лінія зв'язку | Для передачі даних використовує електричні кабелі |
| Бездротовий РЧ | Використовує радіочастоти для передачі даних |
| IP через оптоволокно | Для передачі даних використовує волоконно-оптичні кабелі та Інтернет-протоколи |
Використання, проблеми та рішення
Системи AMI можна використовувати для різноманітних цілей, крім базового вимірювання, включаючи програми реагування на попит, ціноутворення за часом використання та автоматизацію розподілу. Однак вони також стикаються з кількома проблемами:
- Безпека: Як і будь-яка підключена технологія, системи AMI стикаються з потенційними загрозами кібербезпеці. Щоб зменшити ці ризики, використовуються такі заходи, як шифрування, безпечний дизайн мережі та регулярні аудити.
- сумісність: З великою кількістю різних виробників і технологій забезпечити взаємодію різних систем AMI може бути складним завданням. Це вирішується шляхом стандартизації та тестування сумісності.
- Прийняття замовником: Деякі клієнти можуть мати проблеми з конфіденційністю або опиратися новій технології. Освіта та прозорість є ключовими для подолання цих проблем.
Порівняння та характеристика
У порівнянні з традиційними системами вимірювання, системи AMI пропонують значні переваги, зокрема:
- Збір даних у режимі реального або майже в реальному часі
- Можливість віддаленого підключення та відключення
- Розширені можливості обслуговування клієнтів
- Краща видимість мережі для постачальника енергії
Однак вони також вимагають складнішої комунікаційної інфраструктури та мають більше міркувань щодо кібербезпеки.
Майбутні перспективи та технології
Майбутнє Advanced Metering Infrastructure, ймовірно, включатиме більшу інтеграцію з іншими технологіями розумних електромереж, більш складний аналіз даних і, можливо, інтеграцію розподілених енергетичних ресурсів, таких як сонячні панелі та зберігання енергії.
Крім того, використання штучного інтелекту та методів машинного навчання може допомогти постачальникам електроенергії краще зрозуміти моделі використання споживачами та оптимізувати свої мережі, прокладаючи шлях до більш ефективних і надійних енергетичних систем.
AMI та проксі-сервери
Проксі-сервери можуть відігравати важливу роль у розширеній інфраструктурі вимірювання, надаючи додатковий рівень безпеки та керування даними. Наприклад, їх можна використовувати для анонімізації даних з метою забезпечення конфіденційності або для кешування часто використовуваних даних для підвищення продуктивності.
Крім того, проксі-сервери можна використовувати для балансування навантаження та керування мережевим трафіком, що може бути особливо цінним у великих системах AMI з мільйонами підключених пристроїв.
Пов'язані посилання
- Системи AMI для комунальних послуг: що вам потрібно знати
- Розуміння передової інфраструктури вимірювання
- Майбутнє AMI: куди рухаються технології?
- Захист розширеної інфраструктури вимірювання
- Розширена інфраструктура вимірювання та клієнтські системи
Будучи частиною інтелектуальної мережі, розширена інфраструктура вимірювання являє собою фундаментальні зміни в способах управління та доставки енергії. Це не тільки підвищує ефективність, але й відкриває нові можливості для залучення клієнтів і програм реагування на попит. Враховуючи його переваги та постійний прогрес у технологіях, впровадження та вдосконалення систем AMI, швидше за все, лише зросте в найближчі роки.
