Geräteverwaltung:Mit Millionen intelligenter Zähler Schritt halten

Vorteile intelligenter Zähler für Versorgungsunternehmen

• Genauere Zählerstände
• Beseitigung der Zählerablesung vor Ort
• Fähigkeit, den Strombedarf schnell zu erkennen und darauf zu reagieren
• Optimieren Sie Wartungsaufgaben und stellen Sie die Stromdienste bei Ausfällen schneller wieder her

Der Strombedarf steigt weltweit. Schätzungen gehen von einem Anstieg von bis zu 62 % bis 2050 aus. Um der wachsenden Nachfrage gerecht zu werden, suchen Regierungen und Versorgungsunternehmen nach neuen Wegen zur Effizienzsteigerung und Optimierung der Prozesse im Zusammenhang mit der Stromverwaltung.

Smart Meter sind dabei ein wichtiger Baustein. Sie bilden die Grundlage, um Stromnetze zu Smart Grids zu machen. Sie ermöglichen es Energieversorgern, die Zuverlässigkeit des Stromnetzes zu verbessern und gleichzeitig den Kunden zu helfen, ihren Stromverbrauch effektiver zu steuern.

Smart Meter werden weltweit ausgerollt. Es wird erwartet, dass bis 2020 fast 72 Prozent der europäischen Verbraucher über einen Smart Meter für Strom verfügen werden. Bis zum selben Jahr gehen Prognosen davon aus, dass in den USA etwa 90 Millionen Smart Meter installiert sein werden. Und dann ist da noch China:Im ersten Quartal 2018 zählte das Land mehr als 496 Millionen Smart-Meter-Installationen. Beeindruckenderweise führte China nicht nur den globalen Smart Meter-Markt an, sondern machte auch fast 70 Prozent der nachverfolgten Installationen aus.

Eine wichtige Überlegung für Smart Metering

Vorteile von Smart Metern für Endverbraucher

• Abrechnung wird genauer
• Endverbraucher erhalten ein umfassenderes Bild ihres Stromverbrauchs
• Dynamische Preise spiegeln die Stromnachfrage besser wider

Die Einrichtung eines Smart-Metering-Systems kann ein komplexes Unterfangen sein. Es reicht nicht aus, Smart Meter in Gebäuden zu installieren. Vielmehr wird eine zugrundeliegende Infrastruktur benötigt, damit Smart Metering funktioniert – die Advanced Metering Infrastructure (AMI). Dieser Begriff beschreibt eine komplexe Struktur aus den verschiedenen Komponenten, die es ermöglichen, Daten aus den Smart Metern abzurufen, zu verarbeiten und schließlich über nachgelagerte Subsysteme den Energieversorgern zur Verfügung zu stellen.

Doch nicht nur die Komplexität unterschiedlicher, miteinander verbundener Systeme muss beim Aufbau eines Smart Metering-Systems berücksichtigt werden. Es geht auch darum, den Überblick über eine große Anzahl von Geräten im Feld zu behalten, sie effizient zu verwalten und auf dem neuesten Stand zu halten. Dementsprechend müssen die Komponenten einer Smart-Metering-Lösung folgende Kernanforderungen erfüllen:

• Zuverlässigkeit: Grundvoraussetzung ist, dass das Smart Metering System zuverlässig funktioniert, unabhängig von der Anzahl der Smart Meter im Feld. Dies muss gegeben sein, sonst wird das ganze System ungültig.
• Skalierbarkeit: Im Zuge eines Smart Meter Rollouts werden immer mehr Geräte in Betrieb genommen. Diesem Anstieg muss ein Smart-Metering-System gerecht werden, damit die Daten zuverlässig hin- und hergeschickt werden.
• Sicherheit: Die Sicherheitsanforderungen an Smart Metering Systeme sind extrem hoch. Daher werden sie nicht in Ihren typischen Cloud-Umgebungen bereitgestellt. Stattdessen werden sichere, abgeschlossene Netzwerke verwendet, bei denen der Zugriff auf die Parteien beschränkt ist, die für den Betrieb des Systems erforderlich sind.
• Software-Update-Funktionen: Entsprechend den hohen Sicherheitsanforderungen, die die Cloud-Infrastruktur erfüllen muss, ist auch die Aktualität der auf dem Smart Meter laufenden Software entscheidend. Das bedeutet, dass das Smart-Metering-System die Möglichkeit bieten muss, Software-Updates auszurollen und so sicherzustellen, dass Sicherheitsprobleme schnell behoben werden, falls sie auftreten.
• Flexibilität: Für unterschiedliche Zielmärkte und Kundenszenarien können die Bereitstellungsanforderungen hinsichtlich Infrastruktur und Betrieb stark variieren. Daher muss ein Smart-Metering-System ein gewisses Maß an Flexibilität bieten.

Gerätemanagement für Smart Meter in der Praxis

Für einen asiatischen Kunden haben wir kürzlich ein Head-End-System auf Basis des Bosch IoT Remote Managers implementiert. Als erster Kontaktpunkt zwischen dem Smart Meter und den Backend-Systemen spielt der Bosch IoT Remote Manager eine besonders wichtige Rolle bei der Geräteverwaltung im Feld; das Schlüsselwort ist Zuverlässigkeit.

Der Bosch IoT Remote Manager ist beispielsweise ein wesentlicher Bestandteil eines Alarmsystems, das es Energieversorgern ermöglicht, schnell auf Stromausfälle zu reagieren. Erkennt der Smart Meter einen Stromausfall, wird dieser direkt an den Bosch IoT Remote Manager gemeldet, der die Informationen an die nachgelagerten Systeme weiterleitet. Anhand dieser Warnungen kann das Versorgungsunternehmen direkt Informationen über den Zustand des Stromnetzes erhalten.

Was ist ein Kopfstellensystem?

Ein Head-End-System (HES) ist die erste Kontaktstelle zwischen dem Smart Meter und den im Back-End befindlichen Systemen. Das HES erhält Daten vom Smart Meter – zum Beispiel Informationen zum Stromverbrauch. Darüber hinaus kann damit der Smart Meter konfiguriert werden, einschließlich des Rollouts von Software-Updates. Ermöglicht wird diese Interaktion durch ein im Smart Meter eingebautes Telekommunikationsmodul. Das HES bietet eine Schnittstelle zum Meter Data Management System (MDMS). Diese Schnittstelle ermöglicht es dem MDMS unter anderem, die Smart Meter zu konfigurieren oder Daten von ihnen abzufragen. Darüber hinaus erhält das MDMS regelmäßig Messdaten über das HES, die dann weiterverarbeitet werden.

Der Bosch IoT Remote Manager sammelt auch die Messdaten der Smart Meter, die der Energieversorger dann zur Abrechnung nutzt. Diese Messwerte müssen täglich innerhalb eines bestimmten Zeitrahmens erhoben werden. Um dieser Anforderung gerecht zu werden, muss der Bosch IoT Remote Manager Lasten effizient managen und so die zuverlässige Erfassung der großen Datenmengen gewährleisten.

Es geht nicht nur darum, Daten von den Smart Metern zu empfangen; der Bosch IoT Remote Manager stellt ihnen auch Software-Updates zur Verfügung. Dieser Prozess muss so einfach wie möglich sein. Niemand möchte dafür verantwortlich sein, Updates für Tausende, wenn nicht sogar Millionen von Geräten manuell bereitzustellen. Der Bosch IoT Remote Manager hilft bei der Automatisierung des Aktualisierungsprozesses. Es ist in der Lage, die auszurollenden Firmware-Updates zu speichern und gibt einen Überblick über erfolgreiche und nicht erfolgreiche Updates. Mit der integrierten Regel-Engine können Benutzer auch definieren, was bei bestimmten Ereignissen passieren soll; B. wenn ein zuvor erfolgloses Update neu gestartet werden soll.

Im Laufe des Projekts werden weitere Smart Meter ausgerollt. Damit verwaltet der Bosch IoT Remote Manager künftig eine deutlich größere Anzahl von Geräten bei gleicher Zuverlässigkeit.