Распределительные сети электроэнергии быстро движутся к технологии интеллектуальной сети. Интеллектуальная сеть важный шаг на пути более эффективного контроля за электросетями, включая измерительные приборы. Но одна врожденная проблема остается: мониторинг не имеет никакой пользы без аналитической обработки и без получения исчерпывающей информации из потока данных.
Поставщики энергоносителей сейчас сталкиваются с уникальными проблемами, которые ранее были неизвестны. Вопросы касаются качества, а также потерь энергоносителей, либо в результате воровства либо техническими потерями, что являются проблемой и финансовыми рисками, особенно в Африке, Азии и Латинской Америки.
Потери главная проблема поставщиков в большинстве стран. Проблематичен как сбор данных, так и эффективный и точный способ их использования. В такой стране, как Индия, где примерно 170 млн. потребителей, выявления потерь, задача не из легких.
Десять лет назад, в рамках программы APDRP почти все индийские поставщики заменили электромеханические счетчики на электронные. Однако, за исключением немногих поставщиков, большинство из них до сих пор сталкиваются с проблемой высоких потерь и не имеют информации о качестве поставляемого ресурса и распределительной сети. В то время как один поставщик способен уменьшить свои потери существенно, другой не в состоянии это сделать. Поставщик в Дели, Индия, смог уменьшить свои потери существенно.
Установка интеллектуальных счетчиков (AMI), которые генерируют огромное количество информации, само по себе не достаточно. Залогом успеха является получение данных из однофазных и 3 фазных (AMR) счетчиков и их анализ. Отраслевые эксперты подтвердят, что аналитический анализ данных это лучший способ обнаружения воровства и контроля качества в современных электросетях. Разумеется, вручную это сделать невозможно.
На сегодняшний день, данные анализируются для генерации отчетов работоспособности сети, объемов закупки энергоносителя и загрузки сети, фидеров и трансформаторов. Поставщики используют аналитику данных только на уровне трансформаторов. Для получения истинного понимания любой ситуации, мы должны распространить анализ до уровня потребителя. Анализ данных на стороне потребителя отражает истинную картину о качестве энергоносителя и может помочь в планировании и снижение потерь.
АНАЛИЗ ДАННЫХ ПОТРЕБИТЕЛЯ Цель счетчика потребителя это передача данных о потреблении для выставления счета и тарифных целей. Если счетчики генерируют большое количество данных, то в сочетании с логикой, они могут быть использованы для определения:
- Качества энергоносителя для конечного потребителя
- Качества установки счетчика
- Качества самого счетчика
- Воровство энергоносителя
- Технических потерь
- Качества потребления.
Из всех этих параметров, информация о воровстве электроэнергии является наиболее важным для уменьшения потерь. МНОГОУРОВНЕВЫЙ АНАЛИЗ Требуется широкие интеллектуальные знания для отслеживания кражи электроэнергии. Уровень зрелости аналитики меняется со временем в сторону улучшения достоверности обнаружения и определения новых краж. Данные анализа могут служить доказательством при судебном расследовании.
Уровень 01: Данные потребления. Этот уровень анализа воровства основан на данных о потреблении и прогнозах и является самым простым. Но достоверность обнаружения, как правило, низкая, а прогноз потребления не может рассматриваться в качестве доказательства кражи.
Уровень 02: Сравнительные данные о потреблении Помимо данных со своего счетчика, информация о клиентах может быть получена из таких источников, как профили потребления подобных потребителей, как например, две заправочные станции или две вышки связи, или данные из Интернета о среднем потреблении для однотипных помещений.
Для этого потребуется большой опыт проведения сравнительного анализа и усилия для сбора вторичных данных. Самое большое преимущество этого уровня анализа то, что он учитывает изменения в потреблении от общих факторов, таких как погода и рыночный спрос. Это может быть единственным вариантом для аналитики, если счетчики передают только данные о потреблении.
Уровень 03: Встроенная в счетчик функция определения воровства Многие счетчики новых разработок сами выявляют аномалии и фиксируют события вызванные кражей. Анализ основан на использовании этих данных, а также профилей потребления. Он имеет высокую достоверность обнаружения, но выявляет воровство по заранее установленным критериям.
Уровень 04: Измерение мгновенных параметров Кроме измерения энергии и регистрации нештатных событий, счетчики регистрируют мгновенные значения напряжения, тока, коэффициента мощности и т.д. В дополнение ведется журнал отключений. Воровство – это создание некоторых условий для счетчика, которые действуют не только на учет потребления, но и на профили мгновенных параметров. Анализируя изменения мгновенных параметров можно определить кражу. Для получения уровня 04 аналитики, требуются обширные знания учета и электротехники, для проведения детальных исследований методов воровства через воздействие на мгновенные параметры счетчика. Как только такие отношения установлены, легко выполнить аналитический анализ и выявить воровство.
Аналитика не что иное, как анализ данных для получения информации. Главное найти взаимосвязь между данными и информацией. Алгоритмы выявления кражи разрабатываются на основе логики, профилей потребления, вторичных данных, событий воровства и мгновенных параметров. Естественно этот уровень анализа имеет очень высокую достоверность, признается судебной системой, и может даже обнаруживать новые способы кражи. Все дело в том, чтобы определить логику выявления такого события.
Уровень 05: Искусственный интеллект (ИИ) Наибольший недостаток всех выше перечисленных уровней анализа в том, что нужно задать заранее логику анализа данных и распознавания воровства. Чтобы улучшить достоверность, необходимо постоянно пересматривать логику и развивать новую, что потребует обширных знаний. Качество аналитики и данных определяют высокую достоверность.
5-ый уровень анализа базируется на двух основных принципах:
- для двух событий, имеющих аналогичные тенденции, ожидают, что их результат будет аналогичным
- поставщики услуг накопили огромную базу данных со счетчиков, данные о потреблении и большой опыт по удачным и неудачным прогнозам воровства на базе 1-4 уровней аналитики.
Можем ли мы использовать эту концепцию для обнаружения кражи, когда у нас есть все цифры? Ответ – да, мы можем.
Воровство энергоносителей рождается из человеческого поведения, что отражается в профилях потребления энергоносителя. Ниже приведен принцип этой модели анализа:
- Определить успешные случаи обнаружения воровства в прошлом
- Зафиксировать различные параметры и определить тенденцию
- Анализ потребителей с аналогичной тенденцией параметров
- Запись результатов удача/неудача для уточнения логики
- Использование знаний сотрудника учета для уточнения логики.
Самое большое преимущество 5-го уровня аналитики ИИ это самоусовершенствующаяся программа. Любые типы данных могут быть использованы для анализа. Это как тестирование генов человеческого тела, чтобы узнать о раке и других следах болезни.
Эта концепция аналитики хороша как для выявления кражи, так и для выявления неисправных счетчиков, контроля качества и т.д. Логика может быть распространена для выявления неплательщиков, для увеличивших свою нагрузку и т.д. Главное – это развитие системы, накопление опыта и постоянный анализ. День за днем, новые способы воровства вступают в игру, так что необходимо разработать системы, которые учится на прошлом опыте, прогнозируют вероятные тенденции для будущего, предупреждают возможные проблемы, и продолжают учиться на своем опыте, пытаясь получить общую картину.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ Установка интеллектуальных счетчиков и системы учета не гарантирует снижение технических потерь и воровства. Как таковая, эта инфраструктура не будет давать дополнительную информацию и не будет проводить дополнительный анализ.
С помощью инновационного подхода объединения электротехники и искусственного интеллекта, возможно обнаружение отклонений в системе вызванных воровством или техническими потерями, учась распознавать их характеристики и принимать надлежащие меры.
Наконец, несколько слов предосторожности для тех, кто занимается разработкой аналитики на основе данных со счетчиков: Вы не может иметь 5-го уровня анализа, если у вас нет системы учета и практического опыта анализа уровней 1-4. Существует большая потребность в аналитике, будь она на основе данных о потреблении, данных со счетчика или обоих. Аналитика необходима не только для выявления воровства или технических потерь, но используется для многих приложений, таких как контроль качества электроэнергии, надежность распределительных сетей, подготовка прогнозов. и др.
ОБ АВТОРЕ: Rajesh Bansal глава Meter Management Group ведущего поставщика в Индии. У него 26 лет опыта работы. С 1994 года проектирование электросчетчиков с функциями контроля воровства. Последние семь лет в области распределения электроэнергии, по обслуживанию сети счетчиков и обнаружению воровства. rajesh.bansal64@gmail.com
Аналитика данных учета – Пять уровней анализа