簡易替換式軟體將即時分析導入電網

December 4, 2019 Robert Moss

實時分析,預測分析,工業物聯網

舊式電網和變電所設備缺乏與 IIoT 相容所需的技術。這使得許多公用事業業者無法善用寶貴的資料,減少停機時間、降低運營成本,以及改善客戶服務。

現在已有全新的解決方案解決這道難題。強大的邊緣硬體和軟體可以簡化收集與分析各類即時資料的過程,讓能源供應商得以從重要的分析見解中受惠。

這些技術不僅能讓公用事業公司進行預測性維護和降低成本,還能充分利用再生能源資源,進而減少化石燃料的消耗。這種最佳化方式也能確保家庭、醫院、企業和其他使用者的電力絕不中斷。

以德國安欽格市為例,該市希望在不停機的情況下完成電網現代化。該市的公用事業公司 Bayernwerk AG 需要找出一種做法,收集多種技術資料,並將資料轉換為與雲端相容又易於分析的格式。如此一來, Bayernwerk 能夠探索並充分利用可能的最佳化方式,並且施行新方案。另外,由於電網是重要的公共建設因此必須優先確保即時資料傳輸安全是公司的優先考量。

SystemCORP Energy PL 與 Intel® 的協助之下,該公司部署了 Smart Grid IoT Plug&Play 軟體。這個靈活的應用程式讓 Bayernwerk 得以從以資料驅動的見解中受惠。舉例而言,將電網資料與天氣預報結合之後,既能預測再生能源產量,也能預測能源消耗總量。

SystemCORP Energy 的總經理 Detlef Raddatz 表示,如此一來,公用事業公司及其客戶便能將屋頂型太陽能發電 (PV) 系統的能源躉購最大化,並減少碳足跡。

Raddatz 表示:「公用事業公司可以讓消費者知道,某個時段有充裕的太陽能供家用電器使用,且電價最j為划算。」「同樣地,業者可以知會企業客戶,何時可以使用太陽能操作重型設備。

預測性分析更為簡便

SystemCORP ADH (application data hub,應用程式資料中心) 平台提供了一種簡易替換式軟體解決方案,可整合至內建的 Intel® 處理器平台。這樣一來,舊式變電所設備不需要鉅額資本投入和客製化額外設備,便能升級取得數位變電所功能。

此外,公用事業公司的 IT 和 OT 人員也不必學習新技能,也不需要精通雲端電腦技術。若採用這個解決方案,他們憑著現有知識,就能將變電所整合到雲端。

Raddatz 表示:「相較於傳統方式,這個解決方案可讓開發與整合時間縮短約三分之二。這個方案採用模組化的方式,在極短的時間內便能增加新的軟體應用程式。」

這個軟體在搭載 Intel 技術的閘道,直接聚集並預先處理送輸入的資料包。它採用 JSON/MQTT 或是 Azure 或 AWS 的直接介面,以及安全的 VPN 連線,將資料以安全傳送至雲端 (圖 1 )。

公用事業公司不用汰換舊式設備即可從智慧型電網技術受惠
圖 1。公用事業公司不用汰換舊式設備,即可享受智慧型電網技術帶來的好處。

這個解決方案採用 IEC 61850、DNP3、Modbus 等標準,能夠處理過去 20 年來使用的所有電網通訊協定,以及預計將在未來 30 年採行的電網通訊協定。

智慧型電網閘道加上符合 IEC6113 規定的可程式化邏輯控制器功能後,即成為專為電力公用事業量身打造、實實切切的 IIoT 邊緣伺服器。這也代表公用事業公司能從智慧型電網投資受惠。過去,想從這方面的投資取得回報相當困難。此外,他們還可縮減未來的支出規模,提高其報酬率範圍。

這個解決方案除了能預測公用事業公司在特定時段能傳輸多少再生能源,還能判斷同時需要使用其他那些供電電源,才能給電網供應足夠的電量。對於供應商及其客戶來說,若想要有效率地使用再生資源、減少排放及避免停電,這種資料建模與活動是不可或缺的。

Raddatz 表示:「在白板進行這種分析是不可能的事。這個學習過程必須在電網上進行,並採用真實資料。」

從靈光乍現到智慧型電網

Raddatz 講述了一則故事,分享了電網何時開始智慧化。智慧化並不是在 20 世紀末或 21 世紀初才開始進行。早在 1918 年,電網就開始邁向智慧化。當時有人靈光乍現,在電網上多加了一條保險絲,讓系統得以以安全且自動的方式開關。

「當然,自那以來之,智慧型電網進步了很多。」Raddatz 表示。「如今,它可以降低成本、強化預測性維護、進行再生能源最佳化、提升客戶服務,甚至是減少停機時間。」

因此,Raddatz 相信,智慧型電網變電所的處理器將會更加強大,而且公共設施公司將會利用智慧型電網裝置運作虛擬的智能電子裝置。他相信,這個過程無須變更既有設備,只要新增軟體模組即可,做法十分簡單。

作者簡介

Robert Moss

Robert Moss is an independent consultant and strategist who focuses on the value gained through IoT, AI, machine learning and other technologies. He also helps give voice to executives at leading technology companies, enabling their personal stories to show how they encourage innovation, overcome obstacles, and improve their leadership skills. Tweets @RobertMoss_IoT

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