Lo Smart Metering nell’evoluzione delle reti elettriche ... · PDF fileD. Gallo: Lo Smart Metering ... GSM/GPRS or PSTN LV network ... Benchmarking report smart metering deployment

SMART METERING E ACQUA BOLOGNA, 15 MARZO 2017

Università della Campania «Luigi Vanvitelli»

Daniele GalloDipartimento di Ingegneria Industriale e dell’Informazione

Via Roma, 29 – 81031 Aversa (CE) E-mail: [email protected]

Lo Smart Meteringnell’evoluzione delle reti elettriche: prospettive


D. Gallo: Lo Smart Metering nell’evoluzione delle reti elettriche: prospettive

Sistema Elettrico ieri…



..e Sistema Elettrico oggi



Smart grid Modello Concettuale



The Smart Grid Evolution…

Smart Grid v0.0Networked Meters

Proprietary Meter DataProprietary Meter Data

Proprietary Narrow Band

Networks

Proprietary Narrow Band

Networks

Proprietary Advanced

Meters

Proprietary Advanced

Meters

Smart Grid v2.0Consumer-Grid Connectivity

Smart Energy Services•Enterprise Services•Customer Operations Unified

•Multi Service Offerings

Smart Energy Services•Enterprise Services•Customer Operations Unified

•Multi Service Offerings

Multi-Service Networks•Broadband•Mobility•Grid•Community•Home

Multi-Service Networks•Broadband•Mobility•Grid•Community•Home

Consumer-Oriented Grid•Consumer Energy Efficiency

•Smart Appliances•G2V (1-way PHEV charging)

Consumer-Oriented Grid•Consumer Energy Efficiency

•Smart Appliances•G2V (1-way PHEV charging)

Smart Grid v1.0Advanced Metering

•Meter Data Mgt•Device Management•TOU Billing

•Standard Protocols•Public/Private WANs•Complete Coverage

•Critical Peak Pricing•Smart Meters•Smart Thermostats•Load Controls

Smart Grid v3.0True Supply/Demand Integration

•Supply Balancing•Supply/Demand Integration

•Carbon Credits

•Matrix Grids•Service Quality•Local Load Balancing

•Energy Storage

•Micro Grids•V2G (2-way PHEV)

•Retail services•Affinity groups

Isolated Networks

AMI Networks

Enterprise Ops.

Utility Managed Eco Community

Dynamic Capacity

Renewables

Utility Operations Subscriber Services

OGGI



Smart grid - Smart Metering

GEN

ERAZ

ION

E

TRSM

ISSI

ON

E

DIST

RIBU

ZIO

NE

SMART METERINGDI SECONDA GENERAZIONE (2G)

NEL SETTORE ELETTRICO



Architettura Sistema Attuale(Contatore elettrico 1G)

LVC

GSM/GPRSor

PSTN

LV network

LV networkPLC communication (2.5kbs)

LV concentrator

Smart meter




DMZ

LVC

GSM/GPRSor

PSTN

LV network

Users send requests through STAMI interfaceInterface available on Enel Intranet and on the workstations installed in Network Control Centers

1

Requests are forwarded to STAMI WS which interacts with Server ZEUS

2Server Zeus processes requests directly connecting with Smart meters through concentrators in secondary substation.Security to read meters is managed by Zeus Itself

3

STAMI Interface

Web ServerZeus Web interface for TelegestoreAMM



• Lettura da remoto dei consumi (95%)

•Gestione remota di operazioni contrattuali

• Raccogliere alcuni dati sulla qualità della

fornitura

•Monitorare la continuità del servizio

• Intervenire tempestivamente su guasti e

malfunzionamenti21

Vantaggi ottenuti




• Sistema non aggiornabile/non scalabile

• Lenta riprogrammazione massiva dei

contatori (1 anno per modifica tariffaria)

•GSM non adatta a grossi volumi di dati

•Comunicazione PLC inibita in caso di guasto

•Canale di comunicazione non cifrato

• Sistema di comunicazione chiuso1

Criticità emerse




Contatore elettrico 2G



Nuova Architettura(Contatore elettrico 2G)

Contatore 2G

Concentratore 2G

Chain 1

PLC banda AMulti mode

RF 169MHzback-up

Chain 2

PLC banda C

Porta otticacontaotre 2.1G

Cloud

UMTS/LTENFC



• Sistema aggiornabile/scalabile (future-proof)

• Riprogrammazione massiva dei contatori

(60g per modifica tariffaria)

• Raccolta massiva di dati (profilazione)

•Comunicazione con backup

•Cifratura del canale di comunicazione

• Sistema di comunicazione aperto (?)1?

Vantaggi attesi




• Sistema di comunicazione aperto• protocollo Power Line lato cliente (PLC-C)

in fase di definizione…

•Connettore ottico usato dal cliente dalla versione 2.1

• Intercambiabilità con sistemi di altri distributori

• Compatibilità Multiutility

• Disponibilità dati in «near real time»

Criticità possibili




…“b. aggiornamento dei dati di lettura … con sufficiente frequenza per consentire di risparmiare energia grazie a tali informazioni”1

Commissione europeaBenchmarking report smart metering deployment in the EU-27 with a focus on electricity, COM(2014) 356 final




Multi utility


Metrologia Legale e Contatori 2G

• media e alta tensione (MT - AT > 1000V): §10 anni.

• Contatori statici: bassa tensione (BT- fra 50Ve 1000V) di classe di precisione A, B o C: 15 anni;

MINISTERO DELLO SVILUPPO ECONOMICODECRETO 24 marzo 2015 , n. 60


Università della Campania «Luigi Vanvitelli»

Daniele Gallo

Lo Smart Meteringnell’evoluzione delle reti elettriche: prospettive

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