新加坡电表企业迎海外掘金机遇

日期:2019-11-17编辑作者:仪器仪表

物联网智能电表提供消费者与电力公司的无缝双向通信

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2019年6月24日

关岛电力局(GPA)成立于1968年,总部设在关岛东岸的Mangilao村, 为境内的5万个住宅,企业,地方政府和联邦机构提供电力服务。与大多数岛屿公用事业公司一样,关岛电力局没有传统的能源资源,主要依靠油轮运输的石油产品来满足大部分能源需求。作为发电和配电公用事业,关岛电力局拥有663英里(1067公里)的输配电线路和29个变电站。

新加坡电网的供电可靠性位于世界的前列,拥有世界上最稳定的电力系统。分布式发电和智能电网等新兴趋势正在逐渐改变新加坡能源部门。为此,新加坡电力公司和政府正在有条不紊的部署智能电网项目。

智能电表提供消费者与电力公司之间的无缝双向通信,这有助于电力部门及时发现停电和维护服务可靠性。随着各领域的企业继续朝着数据驱动的模式迈进,对新技术和物联网智能技术的投资也在不断涌现。随着数字化趋势在电力和公用事业领域占据主导地位,智能电表的销售将在2019年及以后实现飞跃。

作为“美国复苏与再投资法案”的一部分,关岛电力局获得美国能源部的资助,共计1670万美元,为电网现代化项目提供50%的资助。该项目涉及在关岛范围内部署高级计量基础设施(AMI),并将AMI与停电管理系统(OMS)整合在一起。关岛电力局还实施了变电站自动化设备,包括电压调节器,故障指示器,智能继电器和变压器监视器。同时,部署了一个用于管理这些新资产的能源管理系统。

新加坡推出全球首个智能电网指数

智能电表的未来是什么?

通过AMI,关岛电力局意在实现许多新的高效和节约成本的服务,如远程服务连接和断开,停电通知,安全恢复供电,篡改和防窃电通知以及家庭区域网络连接。另外,在OMS系统中,电力公司希望能够快速定位停电,及时安排工作人员到达现场。

近日,新加坡电力公司SP Group推出了全球首个智能电网指数(SGI)帮助电力公司衡量和推动智能电网发展。

智能电表正在成为潜在的规则改变者,正在振兴整个电力行业。智能电表不仅在改善客户服务方面发挥着至关重要的作用,而且还为新的和创新的商业模式奠定了基础。在未来几年内,智能电表将继续作为改变电力和公用事业行业运作方式的可行工具。

核心技术

尽管全球电力公司已经应用多个不同的参数来对智能电网进行检测。但为了推出一个合适的框架,SP引用了欧盟和美国能源部公布的定义。SGI涵盖了电网的七个关键方面:供电可靠性、监测和控制、数据分析、分布式能源的整合、绿色能源、安全性、客户授权及满意度。

智能电表使客户能够从新技术中获得最大收益,包括太阳能、智能家居技术和电池存储。能效、计费透明度、合规性和性能将继续成为制造商用于获利的关键客户接触点。全球智能电表市场在2018年估值接近100亿美元,估计2018年至2026年的复合年增长率将超过8%。

关岛电力局使用了Landis Gyr的 Gridstream解决方案,实现与电表的一级通信。为了支持AMI的第2层通信,关岛电力局选择了ABB的点对多点(PTMP)网状无线电技术,任意节点发生故障,它将提供自我修复功能。自我修复能力是一个重要的考虑因素,在关岛这个有4级和5级台风高风险的地区,最高风速可达到200英里/小时(322公里/小时)。

目前,SP在30个国家的45个电力公司中应用了SGI框架,旨在促进全球领先的电力公司智能电网的发展。根据数据显示,排名前三的电力公司分别是美国的PGE(86%)和SDGE(82%),英国的UKPN(79%)。SP Group与香港电力公司,国网北京市电力公司和国网上海市电力公司得分均为50%。

智能电表的需求将如何发展?

第二级网络FAN覆盖关岛约80%的地区,提供AMI数据集中器与公用事业前置系统之间的双向通信。对于现场通信网络(FAN)的骨干网连接,关岛电力局使用1级光纤网络(大约56%的电力公司的变电站部署有光纤)。在其他地点,使用公网通信服务。

SP表示,今年4月SGI已经获得国际公用事业工作组(International Utility Working Group)行业专家和利益相关者的认可。国际公用事业工作组由来自欧洲、美国、日本、香港和澳大利亚的公用事业公司组成。SGI还在9月份的电力供应行业会议(CEPSI)上重点亮相。SGI方法也通过了南洋理工大学的能源研究所的检验。

智能电表的推出主要由政府支持和补贴推动,正在进一步推动提高计费准确性和抑制非技术损失的需求。在接下来的几年里,新兴经济开发区估计处于智能电表安装的最前沿,因为可靠的能源供应和管理占据优先地位。北美和亚太地区将继续成为智能电表最大的两个市场,通过积极部署智能电网并努力提高计费准确性来维持收益。

关岛电力局的风力发电机组项目是岛屿发电独有的另一个考虑因素。电力公司利用网络与风力发电机进行双向通信,实现设备的远程监视和控制。

南洋理工大学教育部副教务长Kam Chan Hin说:“智能电网是支持经济增长同时提高城市生活质量的关键基础设施。SP集团的智能电网指数将提供重要的数据点,不断推动电力公司能够在未来提供可持续的解决方案。”负责SGI开发的SP工程委员会主席Sim Kwong Mian说:“我们创建SGI意在开发一个简单,可量化的框架来推进电网发展。它将使电力公司能够相互学习并开发面向未来的电网并更好地为客户服务。”

智能电表的蜂窝连接提供安全性、可靠性和灵活性

全面部署

新加坡将建设首个商业园区智能电网

随着安全、可靠和灵活的介质连接到智能电表网络并与之通信,移动网络技术被证明是最合适的。移动网络技术提供有效且不间断的连接,从而使公用事业公司能够随时随地连接到智能电表系统。

随着网络基础设施的到位,2012年10月至2014年6月,全岛范围内陆续开展了5万多台Landis Gyr智能电表的测试工作。电表安装工作只需要花费了几分钟时间,一旦上电,电表立即连接到通信网络。智能电表连接到Landis Gyr的Gridstream RF Mesh,这是一种窄带计量局域网,可在智能电表之间提供双向通信,并使用TropOS FAN通过骨干网连接到电力公司的前置系统。约88%的电表是住宅,其余的包含商业,政府和工业用户。

10月31日,JTC公司和SP Group在2018亚洲清洁能源峰会上签署了一项协议,计划在Punggol数字区(PDD)建设首个商业园区智能电网。据估计,该智能电网开发项目每年可减少1700吨的碳排放量。

蜂窝通信不仅有助于公用事业公司远程获取仪表读数,还有助于提高整体效率和简化硬件和软件的部署。此外,LTE-M和NB-IoT技术的引入已经并将继续对智能电表不断发展的蜂窝连接采用产生广泛的影响。

关岛电力局选择了Harris Utilities公司的 SmartWorks MeterSense,一种能够分析,解释和管理日益增长的电表数据量的电表数据管理(MDM)解决方案。它将电表数据与其他应用程序(包括AMI系统)联系起来。例如,与Milsoft OMS协同工作,AMI系统提供业务数据,可实现更有效和准确的停电检测和恢复供电验证。

PDD智能电网将与该地区的开放式数字平台整合,允许在大厦间交换数据,以优化用电量。例如在夏天,智能电网可以检测哪些大厦正在过度使用空调制冷,并将此数据发送到开放数字平台,该平台可以激活大厦管理系统降落大厦的百叶窗。

品牌专注于打造具有说服力的客户体验

关岛电力局安装了智能保护和变压器状态监测,对这些设备进行集中监控,确定了29个变电站中有7个变电站存在潜在的问题。电力公司打算将其基于公网的SCADA系统转换为其自己的TropOS无线和岛屿内部光纤网络,兼容其兄弟公用事业机构关岛水务局(GWA)。

JTC公司总裁助理David Tan表示,该项智能电网计划将为PDD提供决定能源消耗的数据和工具。SP战略发展负责人Goh Chee Kong表示,SP集团致力于在能源集成和数字化能力的推动下,设计和实施智慧能源解决方案。

电力公司将继续追求智能电表,以营造客户品牌关系,并由客户监控其能耗模式。看看其他产品创新和发展将在智能电表领域中脱颖而出将会很有趣,这反过来又会为市场参与者创造新的收入来源。

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PDD包含数字化和网络安全等关键增长领域。它将成为新加坡第一个从地面与物联网系统完全整合的区域,第一批建筑预计将于2023年完工。

国内物联网卡供应平台物联卡商城表示,智能电表是我们智能能源系统的基石,2019年将为国家智能电表通信网络迈出重要一步。越来越多的人将能够享受智能电表的节能优势,其次,预计将有数百万米的电表加入物联网系统,能源供应商和网络运营商将拥有大量额外的消费数据。这将一方面用于改善对消费者的能源服务,另一方面运营商将能够利用这些额外的数据来更准确地了解供需情况,从而使他们能够更有效地将间歇性可再生能源集成到电网中。来源:智客号

关岛电力局客户服务指挥中心人员通过AMI系统监视供电投切情况

新加坡政府呼吁当地企业开发太阳能解决方案

好处和结果

新加坡能源市场局(EMA)和Enterprise Singapore联合发起了一项拨款资助七个项目,并呼吁当地企业开发太阳能和优化能源消耗的解决方案,以保持新加坡的能源选择开放性并加强电力系统的复原能力。

虽然基础设施升级间接提高了客户满意度,但SmartWorks CustomerConnect门户网站对满意度有直接影响。关岛电力局的住宅和商业客户现在可以查看自己的用电情况,从而更好地管理消耗和能源成本。

项目第一个需要解决的问题是市场复原力,通过分布式账本技术加强能源市场运营和交易,包括使用区块链技术的数字电力零售模型。模型将创建一个分散,安全和防篡改且适用于所有交易的分类帐,以促进点对点交易和支付。通过取消中介,预计还可将客户成本降低20%。实验电网中心,新加坡国立大学,南洋理工大学,Beebryte和PacificLight Energy正在就此展开合作。

澳门新葡萄赌场娱乐,关岛电力局从智能电网工作中获益匪浅,包括客户满意度提高了13%。由于能够从远程位置可靠地读取电表,因此关岛电力局每年将电表读数成本降低了433,417美元。通过减少计量操作和维护成本,实现了每年120,990美元的额外成本节约。车辆派遣已经从每个月400到800个,减少到现在的每个月3个,节省了汽车燃料成本并减少了温室气体排放。

第二个需要解决的是整个产业链中电力资产的弹性,可靠性和效率问题。项目致力于开发用于区域冷却系统的新型传热材料。如果成功,新加坡国立大学和吉宝区供热冷系统之间的合作可以提高区域冷却系统的能效并节省多达五倍的空间。

此外,远程电力投切服务的时间已经从平均48小时(由于安排和卡车检修)大幅下降到2分钟。因此,GPA将客户的重新连接费从35美元调低至10美元。当客户取消服务时,关闭账单的时间已经从2到3周,减少到现在只需几分钟,这也增加了收入。

第三个需要解决的问题是网络弹性,将开发最先进的网络入侵检测系统。该项目将利用人工智能提高在线检测并减轻工业控制系统的主动IT威胁。新加坡科技与设计大学将与ST Electronics合作开发该技术。该项目将采用机器学习技术以应对网络威胁。

此外,AMI系统,Landis&Gyr高级分析和指挥中心以及OMS使关岛电力局能够更好地响应电能质量问题,提高服务可靠性并加快停电恢复。现在,当工作人员到现场时,他们很快知道停电的实际位置以及哪些客户受到影响。此外,操作人员可以在停电期间远程ping电表,以确认服务的恢复,而不必打电话给客户。

2017年新加坡最大的移动网络运营商Singtel和智能电表解决方案提供商EDMI合作为新加坡研发智能电表计量基础设施。新型智能电表采用了Cat-M1物联网连接技术,可支持实时传输用电数据,还可使电力公司监督电力消耗,同时更好地预测用电需求。

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自从2014年开启智慧国家工程,新加坡已经逐渐成为智慧城市领域的世界领导者。据悉,新加坡能源市场管理局(EMA)计划在2018年下半年推出智能电表安装项目,对此,很多公司很早就瞄准这个商机,做好准备抢占智能电表的市场份额。

关岛电力局客户服务现场技术人员在距离杜梦湾San Vitores路上的酒店群附近设置检测设备。杜梦湾是关岛旅游业的中心,集中了住宅和旅游相关业务。

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由于部署的规模和公用事业的规模,关岛电力局组建一个由项目管理办公室和经验丰富的人员组成的专职实施团队,并指导核心项目团队的能力是成功的关键因素。这个团队推动了跨部门的一致性,承诺和合作关系,以克服一些内部挑战。在关岛电力局决策中,起作用的组包括运营,客户服务,通信,工程,信息技术,项目管理办公室和综合公用事业服务总经理。关岛电力局领导全力支持实施,并授权团队保持项目正常进行。

此外,关岛电力局为姊妹公用事业关岛水务局GWA(也由公用事业综合委员会管理)确定了一个机会,为其SCADA以及其他应用利用相同的通信网络,实现水务公用事业的现代化。关岛电力局和关岛水务局有一个联合的,正在进行的SCADA项目。关岛电力局目前没有SCADA到位。但是,关岛水务局在二级网络上有九个远程终端单元,目前正在向关岛水务局提供关键资产保护。当SCADA项目完成后,二级和一级网络将同时支持约340个关岛水务局设施。

此外,关岛电力局正在利用网络连接以前使用租用电话线连接的大量SCADA设备。通过将承载所有SCADA数据的私有运营商的电路转换成专用无线网络和内部光纤网络,关岛电力局每年将节省30多万美元。此外,电力局和水务局每年将为新应用(如SCADA,其他制应用以及移动派工管理)的通信花费超过50万美元。

关岛电力局智能电网战略的一个关键设计决策是建立基础设施,如一,二,三层网络,以满足未来的应用和技术需求。通信基础设施是在满足当前需求的同时为未来创造灵活性和能力的基础。

关岛电力局每一步都验证了智能电网部署的好处,并将继续加强和扩大其能力,特别是与变电站自动化,需求管理和移动派工管理相关的能力。在智能电网实施结束后,关岛电力局实现了住宅用户满意度的两位数增长,达到11%,最终实现了更好地为客户服务的目标。


John J. Cruz 是关岛电力管理局工程和技术服务部门的总经理助理。他负责规划和监管,工程,信息技术和战略规划和运营司(SPORD)的运营。克鲁兹在关岛电力局有25年的工作经验,曾担任SPORD的经理,是一名专业技术工程师。

Roel A. Cahinhinan 是关岛电力管理局战略规划和运营部(SPORD)的一名特别项目工程师。Cahinhinan领导了关岛电力局的2010年长距离输电计划和最近的负载研究。他是关岛电力局智能电网项目的负责人,也是一名专业的工程师。

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