besmart.energy to narzędzie niezbędne z punktu widzenia zarządzania energetyką rozproszoną, dające korzyści wszystkim uczestnikom rynku energii
Platforma powstała na bazie lat doświadczeń we współpracy z największymi operatorami w Europie, dzięki czemu posiada precyzyjnie określone funkcjonalności zapewniające stabilny rozwój energetyki rozproszonej.
Platforma działa w parze z inteligentnym licznikiem energii, który przekazuje dane o zużyciu energii w czasie rzeczywistym. Daje to szereg korzyści, na czele których stoi umożliwienie podejmowania świadomych decyzji energetycznych.
Gromadzenie danych
Predykcje
Bilansowanie
Rozliczanie
Prezentowanie sieci
Zbieranie danych
System przechowuje dane o topologii sieci, prowadzi ewidencję sieci energetycznej oraz gromadzi pomiary z liczników energii elektrycznej. Dane wizualizowane są za pomocą drzewa, odpowiadającego danym ewidencyjnym przypisań odbiorców do stacji transformatorowych SN/nN. Aplikacja udostępnia dynamiczne raportowanie na poziomie drzewa np. oznaczanie jego elementów w zależności od aktualności danych pomiarowych poszczególnych liczników (KPI). Użytkownik ma pełną swobodę w komponowaniu układu wizualnych komponent w (tzw. widgetów), które mogą zawierać informacje prezentowane w formie wykresu liniowego, tabeli czy histogramu. Ponieważ, wszystkie elementy systemu są sprzężone wspólną kontrolką można obserwować korelacje zmienności zjawisk w czasie. Dodatkowym atutem jest możliwość włączenia warstw wizualizujących wielkości pogodowe, co pozwala na formułowanie wniosków w szerszym kontekście związków przyczynowo-skutkowych.
Oprócz danych o ścisłym charakterze energetycznym system obejmuje także zagadnienia typowo kosztowe. Aplikacja gromadzi dane o rzeczywistych cenach energii na Towarowej Giełdzie Energii z Rynku Dnia Następnego oraz na Rynku Bilansującym. Pozyskiwanie i przetwarzanie danych z urządzeń pomiarowych w czasie zbliżonym do rzeczywistego, umożliwia realne sterowanie stroną podażową jak i popytową.
Oprócz danych o ścisłym charakterze energetycznym system obejmuje także zagadnienia typowo kosztowe. Aplikacja gromadzi dane o rzeczywistych cenach energii na Towarowej Giełdzie Energii z Rynku Dnia Następnego oraz na Rynku Bilansującym. Pozyskiwanie i przetwarzanie danych z urządzeń pomiarowych w czasie zbliżonym do rzeczywistego, umożliwia realne sterowanie stroną podażową jak i popytową.
Niezwykła szybkość przetwarzania danych
Głównym elementem platformy besmart.energy, stanowiącym o jej efektywności, jest autorska baza TStorage dostosowana głównie do przechowywania sygnałów pomiarowych. Baza TStorage posiada autorski sposób znakowania danych, wykorzystujący 5 elementów identyfikujących zarejestrowaną wartość – stanowiących syntezę najważniejszych parametrów dla rynku Smart Grid. Autorskie rozwiązanie bazodanowe dedykowane temu typowi danych jest innowacyjne w skali światowej i pozwala na niemalże natychmiastowe operacje zapisu/odczytu bardzo dużych porcji danych. Skalowanie rozwiązania zapewnia możliwość objęcia przetwarzaniem dowolnie dużego zestawu obiektów.
Dlaczego zdecydowaliśmy się na stworzenie własnej bazy danych?
W związku z upowszechnieniem się Internetu Rzeczy powstała konieczność tworzenia nowych baz danych przystosowanych do gromadzenia i efektywnego przetwarzania ogromnych ilości danych – Big Data. Wdrożenie AMI w Energa-Operator pozwoliło na zdefiniowanie i wypracowanie struktury danych dla sygnałów pomiarowych z liczników pozwalającej na przechowywanie ich wielu wersji. Baza TStorage posiada autorski sposób znakowania danych, umożliwiający realizację ich wersjonowania. Element tej struktury danych składa się z pięciu elementów identyfikujących zarejestrowaną wartość: identyfikatora domeny danych (zbioru), identyfikatora urządzenia pomiarowego, identyfikatora sygnału, czasu rejestracji elementu sygnału przez urządzenie, czasu zapisu elementu sygnału do archiwum oraz samej wartości, która może być skalarna lub wektorowa. Dzięki wprowadzeniu dodatkowego czasu zapisu do archiwum możliwe jest przechowywanie wielu wersji wartości dla tego samego czasu rejestracji przez urządzenie. Cechą wyróżniającą jest wysoka wydajność odczytu i zapisu dużych porcji danych oraz liniowa skalowalność, co pozwala m.in. na optymalne wykorzystanie algorytmów sztucznej inteligencji i efektywne przetwarzanie informacji.
Automatyzacja czynności - analiza i wnioskowanie
Algorytmy uczenia maszynowego pozwalają rozszerzyć kontekst gromadzonych danych nie tylko do przebiegów historycznych, ale również przyszłych - bowiem algorytmy predykcyjne z dużą skutecznością są w stanie wygenerować przewidywane charakterystyki zużycia, generacji energii elektrycznej, cen energii na Towarowej Giełdzie Energii i Rynku Bilansującym - biorąc pod uwagę nie tylko czynniki historyczne, ale również np. pogodowe. Aplikacja ma zaimplementowany szereg algorytmów, które na bazie gromadzonych danych realizują ich przetwarzanie - np. predykcję zużycia czy generacji energii elektrycznej w instalacjach PV (obecnie na 7 dni wprzód), sumowania energii na różnych poziomach (w budynkach, na stacjach transformatorowych, w obszarze całego miasta itd.), obliczanie koszt w zużycia energii itp.
System wykonuje predykcję przyszłych cen energii (w obecnym kształcie – na 5 dni wprzód). Do predykcji cen energii wykorzystywane są algorytmy sztucznej inteligencji, które na bazie cech przebiegów historycznych (w systemie zgromadzone są dane od roku 2015) generują przewidywane ceny energii. Predykcje uruchamiane są raz dziennie, w przyszłości przewiduje się rozbudowanie algorytmów AI o uwzględnienie innych zdarzeń cenotwórczych (np. ekstremalne zjawiska pogodowe, zmiany w dostępności bloków wytwórczych itp.). System jest również w stanie precyzyjnie analizować dane kosztowe związane ze zużyciem energii elektrycznej na poziomie każdego indywidualnego sensora jak i na dowolnym poziomie sumowania (budynek, stacja transformatorowa, obszar całego miasta itd.).
System umożliwia dodawanie dowolnych nowych algorytmów, które mogą pozwolić na automatyzację manualnych procesów czy procedur. Możliwe jest zatem wykonanie wielu zadań takich jak: typowanie budynków o wspólnych cechach wskazujących na potencjalne problemy akwizycyjne, tworzenie mechanizmów analizujących w danym obszarze geograficznym lub współczynników efektywności gromadzenia danych pomiarowych z sensorów, analiza predykcyjnej możliwych usterek źródeł OZE i wiele innych.
Pogoda
Istotną częścią aplikacji jest autorski moduł udostępniający precyzyjną prognozę pogody. Jest to rozwiązanie generujące dane pogodowe w rozdzielczości co 5 minut na 3 doby wprzód, obliczane dla obszaru całej Polski w bardzo gęstej siatce geograficznej 3 km. Predykcje bazują na algorytmach WRF i są uruchamiane 2 razy dziennie. Gromadzonych jest ponad 40 wielkości meteorologicznych. Uzyskane informacje umożliwiają wygenerowanie danej pogodowej dla każdego punktu kraju, co jest szczególnie ważne jako dane wejściowe dla algorytmów predykcyjnych produkcji OZE – np. dzięki danym o nasłonecznieniu lub temperaturze możliwe jest oszacowanie produkcji farm fotowoltaicznych, a znając parametry turbiny wiatrowej i jej lokalizację można obliczyć szczegółowe parametry wiatrów na poziomie operowania jej wirnika.
Energetyka w modelu rozproszonym zmierza do tego, że przepływ energii będzie zamykał się lokalnie, w mikrosieci.
System besmart.energy umożliwiając integrację lokalnych producentów i odbiorców energii umożliwia lokalne zbilansowanie energii (maksymalizację zużycia energii z produkcji własnej bez oddawania do sieci). Dzięki estymacji zużycia i produkcji dostępnych w systemie możliwe jest planowanie strategii bilansowania energii oraz wybór najkorzystniejszej polityki kontraktowania energii. Za tym idzie możliwość rozliczenia energii w ramach wspólnoty.
Funkcja bilansowania dostępna w systemie umożliwia nie tylko rozliczanie, ale również wykrywanie nielegalnego poboru czy awarii. besmart.energy umożliwia porównanie ilości energii pobranej odczytanej z transformatora z energią odebraną przez klientów. Funkcja ta jest niezbędna z punktu widzenia operatora energetycznego, bowiem pokazuje wszystkie straty energii.
Funkcja bilansowania dostępna w systemie umożliwia nie tylko rozliczanie, ale również wykrywanie nielegalnego poboru czy awarii. besmart.energy umożliwia porównanie ilości energii pobranej odczytanej z transformatora z energią odebraną przez klientów. Funkcja ta jest niezbędna z punktu widzenia operatora energetycznego, bowiem pokazuje wszystkie straty energii.
Rozliczanie energii według stawek operatora jak i wewnętrzne rozliczanie społeczności energetycznej
System besmart.energy umożliwia rozliczanie za energii besmart.energy wspiera w kontraktowaniu energii między podmiotami lokalnymi, co umożliwia uzyskanie korzystniejszych cen zarówno przez stronę sprzedającą jak i kupującą energię. Dzięki predykcji cen energii na TGE (Towarowej Giełdzie Energii) oraz Rynku Bilansującym, możliwe jest optymalne kontraktowania energii elektrycznej. System posiada własną wirtualną walutę, która umożliwia bezproblemowe transakcje.
Wizualizacja topologii sieci
Na podstawie dostarczonych danych na warstwach mapy zostają zobrazowane obiekty oraz linie energetyczne. Dzięki temu możliwe jest intuicyjne wskazanie wybranych elementów infrastruktury, łatwy dostęp do danych powiązanych zasobów oraz umieszczanie widżetów z danymi bezpośrednio na widoku mapy. Podkład mapowy zestrojony wspólną osią czasu ze wszystkimi widżetami pozwala również na swobodne korelowanie różnych danych w kontekście geograficznym. Dodając do tego informacje pogodowe i np. zdjęcia z oblotów otrzymuje się uniwersalny i intuicyjny system, dający całościowy obraz infrastruktury energetycznej.
Oprócz samej wizualizacji linii i obiektów na podkładzie mapowym, dającej bardzo poglądowy widok zasobów infrastruktury energetycznej, system jest w stanie obrazować stan danych obiektów energetycznych/linii, prezentować ich wzajemne powiązania (uwzględniając zmienność tychże w czasie), a także dokumentować ich relację do PPE. Selektywny wybór widoków/warstw umożliwia swobodne filtrowanie prezentowanych elementów infrastruktury. System pozwala zobrazować zarówno układ normalny sieci jak i wprowadzane zmiany w układzie topologii z uwagi na przełączenia.
Wszystkie obiekty i linie energetyczne są opisane wieloma szczegółowymi atrybutami (np. przebieg geograficzny linii, długości poszczególnych odcinków, materiał i właściwości elektryczne, wysokość słupów, typy szafek itd.), co pozwala na rozbudowę o zaawansowane obliczenia inżynierskie (np. rozpływy prądów, spadki napięć na linii), a nawet analizę dynamicznej przynależności gałęzi sieci energetycznej do stacji transformatorowych (analizę przełączeń względem układu normalnego), co jest konieczne do zbudowania wiarygodnych algorytmów bilansowania energii w ramach stacji transformatorowej.
Dzięki połączeniu obrazowania bazującego na danych GIS'owych (topologia sieci energetycznej) z miejscem instalacji samych liczników, możliwe jest łatwe wykrywanie potencjalnych błędów przypisań ewidencyjnych PPE do stacji transformatorowych, co usprawnia proces weryfikacji poprawności danych w systemach dziedzinowych, identyfikację braków obiektów lub ich nieprawidłowych powiązań.
Oprócz samej wizualizacji linii i obiektów na podkładzie mapowym, dającej bardzo poglądowy widok zasobów infrastruktury energetycznej, system jest w stanie obrazować stan danych obiektów energetycznych/linii, prezentować ich wzajemne powiązania (uwzględniając zmienność tychże w czasie), a także dokumentować ich relację do PPE. Selektywny wybór widoków/warstw umożliwia swobodne filtrowanie prezentowanych elementów infrastruktury. System pozwala zobrazować zarówno układ normalny sieci jak i wprowadzane zmiany w układzie topologii z uwagi na przełączenia.
Wszystkie obiekty i linie energetyczne są opisane wieloma szczegółowymi atrybutami (np. przebieg geograficzny linii, długości poszczególnych odcinków, materiał i właściwości elektryczne, wysokość słupów, typy szafek itd.), co pozwala na rozbudowę o zaawansowane obliczenia inżynierskie (np. rozpływy prądów, spadki napięć na linii), a nawet analizę dynamicznej przynależności gałęzi sieci energetycznej do stacji transformatorowych (analizę przełączeń względem układu normalnego), co jest konieczne do zbudowania wiarygodnych algorytmów bilansowania energii w ramach stacji transformatorowej.
Dzięki połączeniu obrazowania bazującego na danych GIS'owych (topologia sieci energetycznej) z miejscem instalacji samych liczników, możliwe jest łatwe wykrywanie potencjalnych błędów przypisań ewidencyjnych PPE do stacji transformatorowych, co usprawnia proces weryfikacji poprawności danych w systemach dziedzinowych, identyfikację braków obiektów lub ich nieprawidłowych powiązań.
Zobacz jak działa besmart.energy
Łatwość integracji dzięki
otwartemu API
otwartemu API
Platforma besmart.energy oferuje otwarte API, dostępne na GitHub, dzięki czemu pozwala na rozwijanie jej możliwości. Opracowujemy elastyczne narzędzie do tworzenia dowolnych interfejsów użytkownika (dashboard). Opcjonalnie platforma pozwala na monitoring instalacji OZE w czasie rzeczywistym. Wyświetlany może być każdy parametr mierzony, jak również dowolne dane historyczne.
Jeżeli jesteś developerem to wejdź na
github
Przykładowe parametry to:
- kontrola mocy czynnej chwilowej i średniej
- kontrola mocy biernej chwilowej i średniej
- kontrola pracy falowników
- stan naładowania
- ilość wyprodukowanej energii w dowolnym okresie
- wykrywanie i alarmowanie w przypadku usterki
- obraz z kamer systemu monitoringu telewizji przemysłowej (CCTV)
