Smart Meter: die heimlichen Helden

Die automatische Zählerablesung (Automatic Meter Reading, AMR) erfreut sich seit mehreren Jahrzehnten bei High-End-Kunden großer Beliebtheit, da sie eine Online-Überwachung der Verbrauchs- und Verhaltensmuster der Verbraucher ermöglicht.

Aufgrund der intensiven regelmäßigen Überwachung ermöglichte es auch einen besseren Schutz der Einnahmen und einen besseren Verbraucherservice. Als nächstes kamen automatische Netze und intelligente Netze zum Einsatz, die beide keine manuellen Eingriffe erforderten und eine bidirektionale Kommunikation zur Ausführung von Befehlen und zur Steuerung ermöglichten. In den letzten 10 bis 15 Jahren wurde das Konzept der Zwei-Wege-Kommunikation sogar auf die einfache einphasige Messung ausgeweitet. Was die Versorgungsunternehmen dazu veranlasste, diese Technologie für kleinere Verbraucher einzuführen, war in erster Linie die einfache Ferntrennung und -wiederverbindung sowie die Flexibilität, die sie den Verbrauchern bot.

Dieser Artikel wurde ursprünglich in Smart Energy International Ausgabe 2-2020 veröffentlicht. Lesen Sie hier das vollständige Digimag oder abonnieren Sie hier, um ein gedrucktes Exemplar zu erhalten.

Diese Zähler waren größtenteils für den Betrieb im Prepaid-Modus geeignet. Dadurch wurde den Discom-Mitarbeitern die Bandbreite der Mess-, Abrechnungs- und Inkassofunktionen (MBC) entzogen und sie konnten ihre Energie auf Betrieb und Wartung (O&M), Umsatzsicherung und Kundenbetreuung konzentrieren.

Es gibt eine Vielzahl zusätzlicher Funktionen, die von intelligenten Zählern (als Teil eines Advanced-Metering-Infrastruktursystems) ausgeführt werden können, und die Liste solcher Funktionen ist nur durch die menschliche Vorstellungskraft begrenzt. Intelligente Messgeräte können den Zustand des ersten Atemzugs (Strom EIN) und des letzten Atemzugs (Strom AUS) erkennen und diese Informationen an das Head End System (HES) senden.

In diesem Artikel möchten wir einige der anderen Einsatzmöglichkeiten intelligenter Zähler und ihre Fähigkeiten aufzeigen, die sich aus der bidirektionalen Kommunikation ergeben und für die Entwickler von HES- und Zählerdatenmanagementsystemen von Interesse sein könnten.

Einige der Anwendungsfälle der kontinuierlichen Verfügbarkeit von Daten und der anderen Funktionen von Smart Metering sind

1. Automatische Verbraucherkennzeichnung an einem Verteiltransformator (DT): In einem normal funktionierenden System kann ein einfacher Befehl zum Trennen des auf einem bestimmten DT installierten Smart Meters ausgeführt werden. Alle anderen in den angrenzenden Bereichen installierten Smart Meter, die nicht mehr kommunizieren, werden automatisch diesem bestimmten DT zugeordnet. In ähnlicher Weise wird die Seite durch das Trennen einer Phase bei Niederspannung (LT) [wenn die Möglichkeit zum Trennen nur einer Phase aktiviert wurde] auch die nicht kommunizierenden Verbraucherzähler diesem bestimmten NT-Einspeiser zuordnen.

2. Umsatzschutz durch Online-Verfügbarkeit von Verbraucherdaten: Mehrere Zählerdatenmanagementsysteme (MDM) verfügen bereits über ein integriertes Modul zur Analyse und Schadensverhütung, das auf der kontinuierlichen Verfügbarkeit der Daten jedes einzelnen Verbrauchers basiert, und dies ist sehr gut dokumentiert. Nulllastbedingungen der Verbraucher sowie eine zeitgestempelte Lastübersicht von DT im Vergleich zur Gesamtsumme (Sigma) aller indizierten Verbraucher liefern die Zeit und andere spezifische Verlustinformationen für einen genauen Aktionsplan.

3. Fehler oder Unterbrechung in der Kondensatorbank: Eine plötzliche Änderung des Leistungsfaktors eines DT-Zählers oder Einspeisezählers weist auf ein abruptes Umschalten einer großen induktiven Last oder auf einen Fehler/eine Unterbrechung einer oder mehrerer Kondensatorbänke hin. Wenn der Abfall nur vorübergehender Natur ist, deutet dies auf ein plötzliches Umschalten der induktiven Last hin, während der nicht vorübergehende Abfall auf eine fehlerhafte/abgeschaltete Kondensatorbank hinweisen würde, die möglicherweise eine Inspektion und Wiederherstellung vor Ort erfordert. Ebenso kann ein dauerhaft schlechter Leistungsfaktor (PF) die Installation von Kondensatorbänken an bestimmten Lastpunkten oder DTs erfordern.

4. Störung oder Überlastung der NT-Leitungen: Ein erheblicher Spannungsunterschied zwischen der Spannung am DT-Messgerät und dem an diesem DT angeschlossenen Endverbraucher weist auf eine Überlastung dieser Leitung oder einen anderen Leitungsfehler hin, der die Aufmerksamkeit des Betriebs- und Wartungspersonals des Versorgungsunternehmens erfordert. Ebenso weisen Spannungs- oder Stromunterschiede zwischen den verschiedenen Phasen eines DT auf ein Lastungleichgewicht hin, das behoben werden muss. Einfach ausgedrückt liefert die Spannungsregelung von NT-Leitungen von der Quelle bis zum Benutzerende Eingaben zur Ermittlung der Anforderungen von Erweiterungs- und Wartungsdiensten.

5. Störung oder Überlastung der Abzweige: Wenn die Einspeiser auch mit intelligenten Zählern ausgestattet sind, stünden für die Einspeiser ähnliche Eingänge (wie oben im Fall der DT- und LT-Leitungen) zur Verfügung. Dies würde zu einer ähnlichen Diagnose führen.

6. Qualität von DT: Die Änderung des Spannungsprofils von DT im Leerlauf und bei Volllast ist ein sicherer Indikator für die Qualität von DT. Eine schlechte Regulierung kann zu erheblichen vermeidbaren Energieverlusten für das Versorgungsunternehmen führen.

7. Verbraucherfreude und DSM-Maßnahmen für Discoms: Verbraucher können auf jeden Fall überall dort, wo Tageszeittarife (TOD) gelten, von günstigeren Stromtarifen profitieren. Darüber hinaus kann es dem Versorgungsunternehmen dabei helfen, den Verbrauchern Anreize für die Einhaltung ihrer Demand-Side-Management-Initiativen (DSM) zu bieten. Darüber hinaus wird der Einsatz von intelligenten Zählern erforderlich, wenn Inhalt und Transport (Netzeigentümer und Stromversorgungsunternehmen) getrennt sind (wie es in Teilen Nordamerikas und Europas der Fall ist) und es mehrere Stromlieferanten gibt Abrechnungen solcher Mehrfachspieler

8. Einige der oben genannten Funktionen könnten bald von Herstellern von MDM oder anderen an MDM angeschlossenen Analysetools realisiert werden.

Allerdings sind die Möglichkeiten für die Zukunft durch die Integration von Relais und Schaltern in intelligente Zähler wirklich endlos. Betrachten Sie einige der Möglichkeiten eines gut integrierten Smart Homes:

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass intelligente Zähler zwar bereits mehrere innovative Funktionen erfüllen, aber neben der kontinuierlichen Überwachung des Netzwerkzustands in asiatischen Ländern äußerst effektiv bei der Reduzierung der gesamten technischen und kommerziellen Verluste (AT&C) sein können.

Wenn dies geschieht, wird ein Smart Meter nicht nur zu einem Stromzähler mit großer Flexibilität, sondern auch zu einem echten Controller und Wächter von Smart Homes. Die einsetzenden Versorgungsunternehmen können dann wiederum zu universellen integrierten Dienstleistern werden und nicht nur als Stromlieferanten agieren.

Über Arun Kumar Kanchan und Ravindra Kumar Jain:

Arun Kumar Kanchan war CEO/Direktor von BSES Rajdhani Power, BSES Yamuna Power und Torrent Power (Surat). Derzeit arbeitet er als Executive Director von Mercados Energy Market India und leitet die Überwachung der Umsetzung des UDAY-Programms bei Uttar Pradesh Power Corporation, Shakti Bhavan, Lucknow.

Ravindra Kumar Jain arbeitet derzeit als leitender Ingenieur und ist verantwortlich für die Mess-, Abrechnungs- und Sammelzelle bei Uttar Pradesh Power Corporation Limited (UPPCL). Als technisch-kommerzieller Berater ist er außerdem Stabsoffizier des Vorsitzenden der UPPCL.