Comprendere i sistemi di gestione dei dati del contatore

Ci sono una serie di componenti necessari affinché una smart grid funzioni al massimo delle sue capacità. Nel 2008 il Dipartimento dell'Energia (DOE) in America ha messo insieme una task force di alcuni dei principali pensatori e modellatori del settore delle smart grid, e si sono accordati su alcune caratteristiche che definiscono una smart grid che sarebbe in grado di soddisfare le esigenze per cui è stata creata; questo è quello che è venuto fuori:

1. Consentire la partecipazione attiva dei consumatori
2. Accogliere tutte le opzioni di generazione e stoccaggio
3. Abilitare nuovi prodotti, nuovi servizi e nuovi mercati
4. Fornire la qualità dell'alimentazione per la vasta gamma di esigenze in un'economia digitale
5. Ottimizzare l'uso delle risorse e l'efficienza operativa
6. Aspettarsi e rispondere alle perturbazioni del sistema in modo auto-riparatore
7. Operare in modo resiliente contro gli attacchi fisici e informatici e i disastri naturali

Dall'elenco di cui sopra, vediamo che un sacco di comunicazione e gestione dei dati è necessaria per il funzionamento delle reti intelligenti, e una delle soluzioni a questo bisogno cruciale di comunicazione è l'infrastruttura di misurazione avanzata (AMI). L'infrastruttura di misurazione avanzata (AMI) è un sistema integrato composto da contatori intelligenti, reti di comunicazione e sistemi di gestione dei dati che permette la comunicazione bidirezionale tra il fornitore di servizi e il cliente. Questa infrastruttura è un passo essenziale nella modernizzazione delle tecnologie di rete perché include direttamente il cliente nel quadro di lavoro della rete intelligente, il che aumenta il valore aggiunto ai servizi resi.

Dato che l'AMI è un'infrastruttura critica della smart grid, è anche distribuita con i suoi componenti unici:

1. Contatori intelligenti e concentratori di dati
2. Rete di comunicazione ad ampio raggio (WAN)
3. Sistema Meter Data Central (MDC)
4. Sistema di gestione dei dati del contatore (MDM)
5. Rete domestica (HAN)

È qui che entrano in gioco i sistemi di gestione dei contatori, o più concisamente, i sistemi di gestione dei dati dei contatori.

Cos'è il Meter Data Management System e come funziona?

Secondo OpenEI, "un sistema di gestione dei dati del contatore (MDMS) raccoglie e memorizza i dati del contatore da un sistema head-end ed elabora i dati del contatore in informazioni che possono essere utilizzate da altre applicazioni di utilità tra cui la fatturazione, sistemi di informazione dei clienti e sistemi di gestione delle interruzioni".[caption id="attachment_8399" align="aligncenter" width="800"]

Fonte: sciencedirect.com[/caption]Questo sistema è costruito sul sistema MDC, la cui funzione primaria include la convalida, la stima e la modifica (VEE) dei dati del contatore che vengono poi passati ai sistemi di utilità, anche se possono verificarsi interruzioni dei flussi di dati del contatore.Un MDMS è essenziale per gestire le grandi quantità di dati generati attraverso la misurazione automatica o l'infrastruttura di misurazione avanzata. Permette l'accoppiamento libero tra i sistemi. Diversi sistemi di lettura automatica dei contatori (AMR) inviano i loro dati attraverso i loro rispettivi server head-end per la routine VEE per riempire le lacune nei loro dati, creando set di dati puliti, integrati e pronti per la fatturazione. Anche altri sistemi di utilità come un magazzino di dati, la gestione delle interruzioni o la fatturazione ottengono i loro dati per i loro scopi specifici da MDMS. Alcuni sistemi AMR/AMI che forniscono i dati dei contatori a MDMS sono i contatori del gas, i contatori elettrici e i contatori dell'acqua. Rispetto ai sistemi di rete convenzionali, MDMS permette al consumatore/cliente di visualizzare tutti i suoi dati di consumo sotto un'unica struttura, con la possibilità di gestire sia i dati analogici che quelli a intervalli per ottimizzare l'uso e i costi.

Il ruolo degli MDM

Nonostante il suo ruolo definito come fonte di dati, l'MDMS gioca alcuni altri ruoli funzionali all'interno del più ampio ecosistema IT. Può essere un direttore del traffico, un deposito di dati, un motore di inquadramento dei dati, una mappa dell'infrastruttura e un sistema di gestione delle risorse.

• Direttore del traffico: in questo ruolo, l'MDMS può collegare applicazioni di back-end a specifici sistemi AMR/AMI su base dinamica; questo rende l'accesso ai dati facile e trasparente per gli utenti.
• Deposito di dati: in questo ruolo, MDMS può fungere da intermediario tra le applicazioni back-end che richiedono informazioni sui contatori e i sistemi AMR/AMI specifici che raccolgono i dati. Mentre MDMS è principalmente un sistema di elaborazione delle transazioni online, può agire come un deposito di dati provvisorio.
• Motore di inquadramento dei dati: in questo ruolo, MDMS può assegnare i dati di utilizzo dell'intervallo in determinanti di fatturazione specifici per consentire la fatturazione di tariffe complesse. Questo è utile quando i clienti sono su incentivi particolari come l'ora del giorno o la tariffa del giorno di punta dove il prezzo varia in modo esponenziale.
• Mappa dell'infrastruttura: in questo ruolo, MDMS può salvare una mappa virtuale molto dettagliata dei componenti dell'infrastruttura elettrica e delle loro interconnessioni. Questi componenti includono contatori, trasformatori, circuiti di distribuzione, sottostazioni e simili. Questa mappa viene utilizzata come modello di connettività per passare le informazioni come gli allarmi di interruzione ai sistemi di gestione delle interruzioni e altre notifiche ai rispettivi sistemi.
• Sistema di gestione degli asset: in questo ruolo, la mappa dell'infrastruttura che MDMS ha già può essere aumentata con i dati degli asset per essere usata come un sistema di gestione degli asset che può essere utile per le aziende di piccole dimensioni che potrebbero non essere in grado di permettersi un sistema di gestione degli asset stand-alone.

Ci sono numerosi ruoli in cui l'MDMS può inserirsi nel settore in continua evoluzione delle smart grid. Tuttavia, è degno di nota che ci sono alcune sfide con la sua implementazione, come la sincronizzazione dei dati, l'integrazione del sistema, la scalabilità, la configurazione del sistema e la sincronizzazione temporale, che hanno tutti a che fare con l'enorme quantità di dati che passa attraverso il sistema MDM.Una volta che la quantità di dati trova una perfetta sinergia di lavoro all'interno del MDMS, queste sfide dovrebbero essere una cosa del passato.

Il futuro di MDMS?

L'MDMS è destinato a fornire un'integrazione efficace con una ridotta complessità dell'infrastruttura che può facilmente accogliere qualsiasi cambiamento alle sue numerose parti senza influenzare l'intero sistema. Nel mercato globale dell'energia, c'è una crescente domanda da parte dei consumatori e l'ascesa del prosumer, che guida un aumento nell'implementazione delle reti intelligenti, che hanno bisogno di componenti funzionanti e sostenibili per soddisfare queste richieste e stimolare la crescita del mercato. Come la piattaforma Hive, che si collega facilmente agli MDM dei DSO come fonte di dati per i nostri algoritmi e moduli di analisi delle smart grid.

Altri fattori come l'integrazione dei sistemi AMI con il cloud computing e l'Internet-of-Things (IoT), la ricerca e lo sviluppo estesi guideranno il mercato globale MDMS più del previsto.