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Fallstudie

Tennessee Dickson Electric verwendet das Sensus FLEXnet®-System zur Steigerung von Zuverlässigkeit und Effizienz

Südwestlich von Nashville, Tennessee, gelegen, versorgt das Dickson Electric System mehr als 30.000 Wohn- und Gewerbekunden in den Wohngemeinden Montgomery, Cheatham, Hickman, Dickson und Houston. Das Versorgungsgebiet umfasst meist ländliches Terrain, erstreckt sich über etwa 233 Quadratkilometer und verwendet etwa 4200 Kilometer Verteilungsleitungen.

In den letzten 100 Jahren verließ sich Dickson auf vertraglich beschäftigte Ableser, die Nutzungsdaten erfassten und regelmäßige Wartung und Verwaltung von Ausfällen für die Kunden durchführten. Es gab eine Reihe von erheblichen Nachteilen für diese Art von Service, vor allem die damit verbundenen Kosten für die Bezahlung der Belegschaft für Dienstleistungen außerhalb der Arbeitsstunden und an Wochenenden bei Ausfällen.

Eine weitere Herausforderung, mit der Dickson Electric konfrontiert war, war das Problem des schlechten Wetters. Die Region erlebt in der Regel einen etwa drei Monate langen Winter, häufig mit eisigen Bedingungen, die den Zugang der Mitarbeiter zu den Zählern tagelang verhindern.

Ein zusätzliches Problem, das Dickson ausschalten wollte, war der unentdeckte Diebstahl von Dienstleistungen. Zählermanipulationen waren ein sporadisches Problem, die das Versorgungsunternehmen nur schwerlich verhindern konnte, da es nicht immer die genauen Zeiten und Orte der Diebstähle feststellen konnte.

Herausforderung

Die Kombination dieser Herausforderungen führte dazu, dass die Leitung von Dickson Electric eine Reihe von Lösungsmöglichkeiten prüfte, um das Serviceangebot des Versorgungsunternehmens zu verbessern. Angesichts seiner langen Erfahrung mit dem Einsatz vertraglicher Arbeitskräfte vertraute das Versorgungsunternehmen darauf, dass es ein genaues Bild von den Kosten für manuelle Zählerablesungen im Vergleich zu den Kosten für die Installation einer Advanced Metering Infrastructure (AMI)-Lösung hatte. Die erwartete große Rendite durch die Implementierung einer AMI-Anwendung gab Dickson den letzten Anstoß, der nötig war, um den Entscheidungsprozess voranzubringen.

Zunächst zog Dickson Electric sowohl Power-Line-Carrier(PLC)-Lösungen als auch „Mesh“-Netzwerke in Betracht.

Mit PLC-Lösungen kann sich der Datendurchsatz verlangsamen – Abfragen erfolgen nur in 15-minütigen Intervallen – und sie bieten außer Fernauslesungsfunktionen für Anwendungen wie ferngesteuertes Trennen/Verbinden nicht viel Flexibilität. Dickson Electric war daran interessiert, eine Basis für weitere Service-Angebote zu schaffen, und damit war eine begrenzte Lösung kein gangbarer Weg.

Eine Wireless-Mesh-Topologie war für Dickson nicht optimal, da durch die große installierte Basis von Datenkollektoren, die zur Abdeckung des Versorgungsgebiets erforderlich wäre, die Gefahr von Signalstörungen im unlizenzierten Spektrum und inhärente Wartungsprobleme entstanden.

Lösung

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Dickson Electric verwaltet seine AMI-Anwendung über FlexNet von einer Desktop-Konsole aus. FlexNet ist zur schnelleren Systemwiederherstellung mit einem Milsoft-Versandsystem integriert.

Dickson Electric verwaltet seine AMI-Anwendung über FlexNet von einer Desktop-Konsole aus. FlexNet ist zur schnelleren Systemwiederherstellung mit einem Milsoft-Versandsystem integriert. Dickson wollte eine Lösung anwenden, die eine dynamische Plattform für die Implementierung von ferngesteuerten Ein-/Ausschaltungen, Spannungsüberwachung, Verteilungsautomatisierung und SCADA ermöglichte. Das Versorgungsunternehmen war besonders darauf bedacht, die Vertriebsautomatisierung einzuführen, da es sich auf ein bevorstehendes Pilotprogramm mit der Tennessee Valley Authority (TVA) mit dem Schwerpunkt Spannungsreduzierung und Spitzenlastmanagement vorbereitete.

Ein Fixed-Base-Netzwerk mit Point-to-Multipoint(PMP)-Wireless-Topologie über lizenziertes Spektrum war schließlich die klare Wahl für Dickson zur Implementierung eines sicheren und zuverlässigen Netzwerks. PMP enthält ein Regional Network Interface (RNI), das Daten empfängt, die von einer Turm-Gateway-Basisstation weitergeleitet werden. Als Ergebnis der Kanalzuweisung können Algorithmen im RNI den Netzbedarf kontinuierlich überwachen und anpassen, um Signale über einen weniger belasteten Kanal zuzuweisen und eine möglichst geringe Latenz zu liefern. Diese Architektur bietet höhere Durchsatzraten für PMP Netzwerke als in Mesh-Topologien möglich ist und bietet den zusätzlichen Vorteil, dass sie auf einem lizenzierten Spektrum betrieben wird.

Für Dickson und seine Kunden boten der schnellere Datendurchsatz, der größere Signalbereich und das reduzierte Profil von PMP den besten Kapitalwert, und alle notwendigen Aufgaben wurden über ein einziges Netzwerk durchgeführt. In diesem speziellen Fall war es das FlexNet® System von Sensus.

Starke Abschreckung gegen Diebstahl

Manipulationen an den Daten auf einem der neu installierten Sensus-Stromzähler werden durch starke Verschlüsselungstechnologie und andere Sicherheitsvorkehrungen im Gerät erschwert. Es gab eine Reihe von Standorten, an denen Spuren einer Manipulation sichtbar waren, als die alten analogen Zähler durch digitale Einheiten ersetzt wurden. Das neue AMI-System alarmiert Personal bei allen Ausfällen an bestimmten Adressen. Wenn eine verräterische Sequenz von Ereignissen abläuft und ein bestimmter Zähler öfter als seine benachbarten Zähler stromlos gemacht wurde, ist es sehr wahrscheinlich, dass der Kunde den Zähler entfernt hat, um ihn zu manipulieren oder um Überbrückungskabel an der Zählerbasis zu installieren.

Innerhalb weniger Wochen nachdem das neue AMI-System in Dickson in Betrieb genommen wurde, ereignete sich ein Manipulationsvorfall. Diese Spannungsverluste wurden bei Dickson zwischen den Bürozeiten von einem Datenereignisspeicher aufgezeichnet, wobei der Zähler wie ein Wächter rund um die Uhr fungierte. Langsam aber sicher erkennt die geringe Anzahl der Kunden, die Zähler zu umgehen versucht, dass derartigen Aktivitäten nicht unbemerkt bleiben.

Mehr als Zählerablesung.

Das Netzwerk hat sich als sehr zuverlässig erwiesen, die Reaktionen waren ausgezeichnet, und das System ist sehr einfach zu bedienen und zu warten. Zusätzlich zu seinen sechs Netzwerkbasisstationen verlegte Dickson etwa 160 Kilometer LWL-Kabel für die Netzwerkanbindung und zur Zuweisung von Bandbreite für SCADA Funktionen. Das FlexNet-System ist mit allen Unternehmenssystemen integriert, darunter mit einem Milsoft-Versandsystem, um bei Stromausfällen gezielt auf die Bedürfnisse der Kunden einzugehen und eine schnellere Wiederherstellung zu ermöglichen.

Dickson Electric ist einem Zehn-Jahres-Pilotprogramm mit TVA verpflichtet, das, zusätzlich zu AMI, vor allem die Spannungsreduzierung und direkte Laststeuerung zur Systemoptimierung umfasst. Das Pilotprogramm erstreckt sich über etwa fünf Prozent des Netzes von Dickson, obwohl bereits Pläne bestehen, die Technologie auf das gesamte Versorgungsgebiet auszuweiten. Insbesondere die Automatisierung aller Kondensatorbatterien wird zur Bereitstellung eines konsistenten Lastprofils durch Volt/var-Optimierung betragen und schützt vor regulatorischen Sanktionen wegen Überschreitung des Leistungsfaktorbereichs.

Fazit

Das FlexNet-Wireless-Netzwerk ist die bestehende Plattform für einen Großteil dieser Tätigkeiten und die Basis für zukünftige Anwendungen. Zu den frühen Projekten gehören automatisierte Überwachung und Steuerung von Kondensatorbatterien, Spannungsreglern und das Herunterladen von Reclosern zum Schutz gegen Störungen. Dickson macht guten Gebrauch von den Daten, die über diese Geräte gewonnen werden, darunter Phasenströme, Betriebsstatus und Anzahl der Operationen. Zu den Zukunftsvorhaben gehören direkte Laststeuerung für die Spitzenlast über das Netzwerk und direkte Kommunikation mit Geräten im Haushalt auf Klimaanlagen und elektrischen Warmwasserbereitern.

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