Advanced Metering Infrastructure e dati diagnostici del contatore

I cambiamenti nelle tecnologie applicate ai contatori hanno messo in gioco nuovi livelli di efficienza, dalla drastica riduzione delle ore di lavoro necessarie alla lettura di milioni di contatori, a un accesso migliorato alle strutture, alla sicurezza di chi lavora e a un minore impatto ambientale dovuto alla riduzione dell'uso degli autocarri. Nonostante questi progressi, la funzione primaria della rete AMI è ancora quella di garantire che tutti i consumi energetici siano stati misurati e fatturati.

Oltre il concetto “dal contatore alla cassa”

La crescente competitività dell'industria, l'aumento delle normative e la richiesta di servizi personalizzati stanno esercitando una pressione sempre più elevata sulle aziende per gestire le strutture in modo efficiente, fornire un servizio clienti di livello eccezionale e modernizzare i processi. La promessa dell’IoT consiste nel tradurre in azione le varie informazioni basate su sensori— nuovi servizi, localizzazione del gruppo di lavoro, inventario parti e controllo e manutenzione delle strutture.

Direttori commerciali di società elettriche e responsabili dei servizi di misurazione sono ancora alle prese con inefficienze non risolte sul mantenimento della salute di milioni di contatori cercando soluzioni caso per caso, verificandone l'accuratezza usando metodi statistici imperfetti, interrompendo la continuità dei servizi, sostituendo i contatori prematuramente, oppure usando criteri di sostituzione basati sull'età dei dispositivi.

La salute del contatore sotto controllo

Per anni, ci è stato detto che la tecnologia di misura nei contatori di energia elettrica è mercificata, pertanto abbiamo impiegato tutte le nostre energie nel creare valore dall'analisi dei dati elettrici disponibili. Cosa accadrebbe se la situazione cambiasse e si potessero sfruttare meglio i sistemi AMI aggiornando i sistemi di misura con una diagnostica nuova, rendendo i contatori ancora più intelligenti?

Una tecnologia in grado di monitorare in modo non invasivo lo stato di salute dei contatori installati, compresa l’accuratezza dei sensori di corrente e tensione, e di rilevare meglio le manomissioni, può far risparmiare significativamente le società elettriche.

Le informazioni basate sulla misura diretta dello stato di salute del contatore aiuteranno a prendere decisioni rapidamente con la sicurezza di poter identificare i contatori fuori-specifica, rilevando i guasti, confermando e quantificando un numero maggiore di eventi di manomissione. Le compagnie energetiche saranno quindi in grado di muovere le risorse di lavoro sul campo in modo più razionale, ottimizzando la sostituzione dei contatori e riducendo il tempo di indagine nei casi di violazione.

Una soluzione di analisi “Edge-to-Cloud” per contatori commerciali

Analog Devices, con una lunga e consolidata esperienza nell'industria dell'elettricità, ha creato una soluzione di analisi con una tecnologia diagnostica real time – mSure – residente nel singolo contatore di energia, che invia i dati sullo stato di salute dello strumento a un centro di servizi analitici. Le informazioni risultanti permettono all'azienda di agire in modo diretto per tutelare meglio i profitti, gestire più efficacemente le risorse sul campo, ridurre le spese per gli apparati e migliorare il servizio clienti.

Diagnostica mSure

mSure è una tecnologia diagnostica non invasiva che monitora l'accuratezza dei sensori e rileva la presenza di guasti. Nei contatori commerciali è contenuta nel nuovo IC per la misura dell'energia elettrica di Analog Devices e fornisce informazioni sullo stato di salute del misuratore.

Contatori equipaggiati con mSure

Un contatore dotato di mSure ha la possibilità di verificare, in modo diretto e in tempo reale, l'accuratezza della funzione metrologica.

Analisi basate sul cloud

Il servizio di analisi combina diverse fonti di dati e archivi storici per fornire informazioni su cui lavorare attraverso i moduli avanzati per la verifica dello stato del contatore e la tutela del profitto. (Figura 1)

Fig. 1: Diagnostica interna allo strumento — Identificare contatori fuori-specifica e guasti

Uno sguardo ravvicinato al ROI

Eliminazione della verifica di accuratezza del contatore

In alcuni casi, la conformità alle normative rende necessario verificare due volte l'accuratezza dei contatori durante il loro ciclo di vita, per un numero di dispositivi che può arrivare allo 0,5% della base installata. Un'azienda con 10 milioni di contatori installati potrebbe incorrere facilmente in una spesa di 7,5 milioni di dollari durante il periodo di vita utile degli strumenti. Un costo di 75 $ per cliente prevede la rimozione del contatore da verificare, l'installazione di uno strumento nuovo, l'esecuzione di prove in laboratorio e l'installazione del contatore originale presso un altro utente. La verifica di accuratezza sul campo può rivelarsi anche più costosa e genera disagio agli utenti. Un contatore dotato di mSure può verificare l'accuratezza dell'intera funzione metrologica, quando è già installato e pienamente operativo, portando a un risparmio nei costi diretti e migliorando il servizio reso ai clienti.

Estensione del ciclo di vita del contatore

Il metodo più comune per determinare il momento in cui sostituire i contatori si basa principalmente sulla lunghezza del periodo di servizio. Perché questo metodo sia efficace, il contatore deve essere sostituito prima del termine della sua vita prevista.

Pertanto, quasi tutti i contatori smaltiti sarebbero ancora funzionanti. Essere in grado di verificare l'accuratezza del contatore in modo preciso e poco oneroso mette in condizione le società elettriche di prendere decisioni migliori sui casi di sostituzione. Se supponiamo che il costo per un nuovo contatore e la relativa installazione sia di 100 €, arrivando a un prolungamento di 2 anni sui 15 anni del ciclo di vita previsto per il contatore, si possono risparmiare più di 10 € per contatore nel suo periodo di vita utile.

Rischio ridotto

Oggi i produttori di contatori di energia elettrica forniscono una qualità di livello sorprendentemente elevato, ma a causa di una varietà di fattori, c'è sempre la possibilità che un contatore si guasti e un cliente paghi più del dovuto. Molti uffici Relazioni con i clienti e manager delle infrastrutture di misura raccontano storie terribili su clienti vittime di sovra-fatturazione che si sono rivolti ai social media per esprimere la propria insoddisfazione. Un contatore dotato di mSure può eseguire in background un controllo di accuratezza più volte al giorno, e inviare un avviso se rileva una variazione dell’accuratezza di misura, in modo tale che una situazione di errato conteggio possa essere identificata velocemente e corretta prima che si trasformi in un problema più grande.

Protezione avanzata del profitto

La manomissione del contatore rappresenta un problema significativo in alcune parti del mondo, con un valore annuale stimato di 96 miliardi di dollari in energia rubata globalmente, secondo il Northeast Group. A differenza di altri metodi per il rilevamento della manomissione, la tecnologia mSure di Analog Devices è basata sulla misurazione diretta della funzionalità del sensore del contatore di tipo always-on e non statistica o a fattori soggettivi, e permette di:

  • fornire risultati sicuri, con un numero inferiore di falsi positivi;
  • rilevare nuovi tipi di manomissione mai scoperti in precedenza;
  • rilevare la manomissione su un contatore specifico;
  • rilevare le manomissioni intermittenti (per esempio, quando il personale delle società elettriche è fuori servizio);
  • stimare l’entità delle manomissioni, permettendo di attribuire la giusta priorità alle indagini.

I benefici economici derivanti dalla protezione del profitto con mSure potranno variare da azienda a azienda, dipendentemente dall’entità e dal tipo di manomissioni, nonché dall'abilità di perseguire gli illeciti. Per un'azienda con 10 milioni di contatori, con una percentuale di perdita di profitto per motivi non tecnici pari all’1,5%, la manomissione rappresenta un problema da 60 milioni di dollari. Stimando un miglioramento del 15% della capacità di recupero, un contatore dotato di tecnologia mSure può far risparmiare all'azienda oltre 10$ per contatore lungo il ciclo di vita di 15 anni del medesimo.

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