Trendy využití dat v oblasti energetiky

Martin Michek

Evoluce v oblasti zpracování dat na Zemi

Informace je základní stavební jednotkou civilizace. objem se každé dva roky se více než zdvojnásobí a roste tak rychleji, než udává Moorův zákon – v

roce 2011 -1,8 zetabajtů dat. Odpovídá to více než 200 miliardám filmů ve vysokém rozlišení (každý o délce dvě hodiny). Zhlédnutí by jednomu člověku při nepřetržitém sledování trvalo 47 milionů let.

Starověk Středověk Novověk Současnostkamenné destičky, hliněné tabulky, papyrus

potulní zpěváci, papír, opisování textů. 1448 – knihtisk

Morseova abeceda a telegraf, rádio, TV, knihy, časopisy a noviny, magnetofonové pásky, diskety, gramofonové desky, fotografie či filmové pásy, telefon

Internet, smart phones, CD či DVD, blue-ray disky, flash disky...

Data z měření - historie

Hromadné dálkové ovládání – HDO

Pokusy ovládat pomocí přiložené frekvence spotřebiče, připojené k rozvodné síti, sahají do Francie na počátek 20. let minulého století.

První vysílač HDO na území Východočeského kraje i v celé bývalé ČSSR byl instalován v RO 110/35 kV Všestary v r. 1962.

Komerční využití EE se rozšířilo v roce 1880, bylo důležité, aby elektroměr, stejně jako plynoměr, náležitě vyúčtovával zákazníkům náklady za energie, namísto účtování za pevný počet lamp za měsíc.

Bylo vyvinuto mnoho experimentálních typů elektroměrů. Edison vyvinul elektrochemický měřící systém, který využívá elektrolytickou buňku ke shrnutí celkové spotřeby energie. V pravidelných intervalech byly desky vyjmuty, váženy, a zákazník vyúčtován. Odečet těchto měřidel byl náročný na lidskou práci a byl špatně přijat zákazníky.

Rok 1885 - Ferranti vyvinul elektroměr s rtuťovým motorem s registrem podobným plynoměrům - spotřebitel mohl snadno přečíst číselník a ověřit spotřebu.

První přesný elektroměr, zaznamenávající spotřebu elektřiny bylo MZ Dr. Hermanna Arona – patent v r. 1883. Aron, který patentoval to v 1883. Předchozí MZ měřila rychlost spotřeby energie v daném okamžiku, tedy elektrickou energii. Aronovo měřidlo zaznamenávalo celkovou spotřebu energie v průběhu doby, což bylo ukázáno na řadě hodinových číselníků.

Objem zpracovávaných dat z měření

Staré technologie měření mechanické elektroměry elektronické elektroměry bez dálkového přenosu dat„2 hodnoty“ / ročně (VT, NT)

Nové technologie měření pro průběh – min „100 hodnot“ / den (v případě LP15: 96 hodnot odběru +DV : 4 tarify)

Internet

1. systémové informace – identifikace přístroje, TOU, …

2. informace o spotřebě – LP15, registry vt, nt, maximum, …

3. kvalita – LP10, identifikace výpadků, přepětí, podpětí

4. události / alarmy – sejmutí krytu, napadení5. měření na DTS

Uchovávání dat

Měřicí zařízení Koncentrátor Datová centrála Archiv

Přepisovatelné:15 min profily zátěže a 10 min profily napětí po dobu 90 dnů; Záznamník událostí s kapacitou 30 záznamů pro jednotlivé události s časovým razítkem;Nepřepisovatelné: registry energií po tarifech a součtové.

Data o spotřebě a událostech jsou přenášena do datové centrály na příslušnou adresu;Data nejsou ukládána v koncentrátoru, jejich přenos je řízen z datové centrály.

Všechna naměřená dataRegistry, LP15, LP10, události, statusy;Aktivně 3 roky.

Data o spotřebě, podklady pro případnou reklamaci;7 let.

Rozvaděč měření v DTS

Vybavení na DTS

1.SIEM – součtový elektroměr2.Koncentrátor3.Skalár4.AILO = monitoring výpadků vývodů5.UPS6.topení, teploměr7.svorkovnice

12

3

4

5

6 7

Rozdělení dat na oblasti

Předpokládané využití dat ze systému EDM:

Identifikace slabých míst pro plánování

investic a oprav

Výpočty technických

ztrát, alokace neoprávněných

odběrů

Data pro vypořádání

dodávek

Monitoring kvality dodávky

Monitoring stavu DTS a OPM na NN

Optimalizace provozu

distribuční soustavy

Výpočty bilancí v oblastech

Rovnoměrné rozložení

zatížení DS

Monitoring událostí a

alarmů

Integrace na ostatní informační systémy

EDM

sběr, zpracování a vyhodnocení z

pokročilých inteligentních systémů

měření na všech napěťových hladinách

EDM

sběr, zpracování a vyhodnocení z

pokročilých inteligentních systémů

měření na všech napěťových hladinách

Stávající situace v českém energetickém prostředí

Věříme inteligentním technologiím?

Věříme získaným datům?

Nejsou definovány standardy MZ, koncentrátorů.

Nejsou dostatečně odzkoušeny stabilní a spolehlivé komunikační cesty.

Chybí dlouhodobé zkušenosti ze zahraničí.

Máme odlišné vstupní předpoklady něž okolní země.

Jsme schopni data využívat?

Kdy je možné data využít?

Kdy a jak rychle proběhne implementace?

Máme dostatečně zabezpečené systémy proti napadení?

Změna struktury a granularity dat, kterou chceme v budoucnu využívat?

Nemáme otestovanou technologii, která by plnohodnotně nahradila stávající systémy!

Co se musí stát?

Změna přístupu k novým technologiím Změna chování pracovníků Vyšší míra integrace dat / systémů Změna pracovních postupů Vyšší míra automatizace zpracování dat Vyšší úroveň zabezpečení celé infrastruktury

Nový přístup:Starý přístup:

Porovnání české energetiky s ostatními státy Evropy

V ČR máme poměrně plochý LP – graf typického dne 20.4.2011

:

Podíl objemu měření pro OPM - 70% odběru ze sítě ČEZ Distribuce je měřeno průběhovým měřením

Porovnání české energetiky s ostatními státy Evropy

12

Máme dostatek informací o spotřebě a vyrovnané cash flow

Na hladině NN řídíme 50% spotřeby pomocí HDO

Technické ztráty – porovnání

Evropa - průměr Česká republika

6 – 7% 5,1%

Inteligentní systémy měření v ČR

Výchozí pozice v ČR je výrazně jiná než v Evropě, je nutné se důkladně připravit a načasovat.

Máme jedinečné zkušenosti v oblasti hromadného dálkového ovládání.

Máme propracovaný a optimalizovaný systém ovládání, tarifů a regulace.

Potenciál stávajících technologií jsme již téměř vytěžili, nelze získat více benefitů.

V současné době v Evropě probíhá postupná evoluce v oblasti měřicích technologií.

Dlouhodobé benefity je v ČR nutné hledat jinde z pohledu komplexního využití dat v celém sektoru elektroenergetiky.

Děkuji za pozornost