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SMART METERING E ACQUA BOLOGNA, 15 MARZO 2017
Università della Campania «Luigi Vanvitelli»
Daniele GalloDipartimento di Ingegneria Industriale e dell’Informazione
Via Roma, 29 – 81031 Aversa (CE) E-mail: daniele.gallo@unicampania.it
Lo Smart Meteringnell’evoluzione delle reti elettriche: prospettive
SMART METERING E ACQUA BOLOGNA, 15 MARZO 2017
D. Gallo: Lo Smart Metering nell’evoluzione delle reti elettriche: prospettive
Sistema Elettrico ieri…
SMART METERING E ACQUA BOLOGNA, 15 MARZO 2017
D. Gallo: Lo Smart Metering nell’evoluzione delle reti elettriche: prospettive
..e Sistema Elettrico oggi
SMART METERING E ACQUA BOLOGNA, 15 MARZO 2017
D. Gallo: Lo Smart Metering nell’evoluzione delle reti elettriche: prospettive
Smart grid Modello Concettuale
SMART METERING E ACQUA BOLOGNA, 15 MARZO 2017
D. Gallo: Lo Smart Metering nell’evoluzione delle reti elettriche: prospettive
The Smart Grid Evolution…
Smart Grid v0.0Networked Meters
Proprietary Meter DataProprietary Meter Data
Proprietary Narrow Band
Networks
Proprietary Narrow Band
Networks
Proprietary Advanced
Meters
Proprietary Advanced
Meters
Smart Grid v2.0Consumer-Grid Connectivity
Smart Energy Services•Enterprise Services•Customer Operations Unified
•Multi Service Offerings
Smart Energy Services•Enterprise Services•Customer Operations Unified
•Multi Service Offerings
Multi-Service Networks•Broadband•Mobility•Grid•Community•Home
Multi-Service Networks•Broadband•Mobility•Grid•Community•Home
Consumer-Oriented Grid•Consumer Energy Efficiency
•Smart Appliances•G2V (1-way PHEV charging)
Consumer-Oriented Grid•Consumer Energy Efficiency
•Smart Appliances•G2V (1-way PHEV charging)
Smart Grid v1.0Advanced Metering
•Meter Data Mgt•Device Management•TOU Billing
•Standard Protocols•Public/Private WANs•Complete Coverage
•Critical Peak Pricing•Smart Meters•Smart Thermostats•Load Controls
Smart Grid v3.0True Supply/Demand Integration
•Supply Balancing•Supply/Demand Integration
•Carbon Credits
•Matrix Grids•Service Quality•Local Load Balancing
•Energy Storage
•Micro Grids•V2G (2-way PHEV)
•Retail services•Affinity groups
Isolated Networks
AMI Networks
Enterprise Ops.
Utility Managed Eco Community
Dynamic Capacity
Renewables
Utility Operations Subscriber Services
OGGI
SMART METERING E ACQUA BOLOGNA, 15 MARZO 2017
D. Gallo: Lo Smart Metering nell’evoluzione delle reti elettriche: prospettive
Smart grid - Smart Metering
GEN
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SMART METERINGDI SECONDA GENERAZIONE (2G)
NEL SETTORE ELETTRICO
SMART METERING E ACQUA BOLOGNA, 15 MARZO 2017
D. Gallo: Lo Smart Metering nell’evoluzione delle reti elettriche: prospettive
Architettura Sistema Attuale(Contatore elettrico 1G)
LVC
GSM/GPRSor
PSTN
LV network
LV networkPLC communication (2.5kbs)
LV concentrator
Smart meter
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D. Gallo: Lo Smart Metering nell’evoluzione delle reti elettriche: prospettive
Architettura Sistema Attuale(Contatore elettrico 1G)
DMZ
LVC
GSM/GPRSor
PSTN
LV network
Users send requests through STAMI interfaceInterface available on Enel Intranet and on the workstations installed in Network Control Centers
1
Requests are forwarded to STAMI WS which interacts with Server ZEUS
2Server Zeus processes requests directly connecting with Smart meters through concentrators in secondary substation.Security to read meters is managed by Zeus Itself
3
STAMI Interface
Web ServerZeus Web interface for TelegestoreAMM
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D. Gallo: Lo Smart Metering nell’evoluzione delle reti elettriche: prospettive
• Lettura da remoto dei consumi (95%)
•Gestione remota di operazioni contrattuali
• Raccogliere alcuni dati sulla qualità della
fornitura
•Monitorare la continuità del servizio
• Intervenire tempestivamente su guasti e
malfunzionamenti21
Vantaggi ottenuti
Architettura Sistema Attuale(Contatore elettrico 1G)
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D. Gallo: Lo Smart Metering nell’evoluzione delle reti elettriche: prospettive
• Sistema non aggiornabile/non scalabile
• Lenta riprogrammazione massiva dei
contatori (1 anno per modifica tariffaria)
•GSM non adatta a grossi volumi di dati
•Comunicazione PLC inibita in caso di guasto
•Canale di comunicazione non cifrato
• Sistema di comunicazione chiuso1
Criticità emerse
Architettura Sistema Attuale(Contatore elettrico 1G)
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D. Gallo: Lo Smart Metering nell’evoluzione delle reti elettriche: prospettive
Contatore elettrico 2G
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D. Gallo: Lo Smart Metering nell’evoluzione delle reti elettriche: prospettive
Nuova Architettura(Contatore elettrico 2G)
Contatore 2G
Concentratore 2G
Chain 1
PLC banda AMulti mode
RF 169MHzback-up
Chain 2
PLC banda C
Porta otticacontaotre 2.1G
Cloud
UMTS/LTENFC
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D. Gallo: Lo Smart Metering nell’evoluzione delle reti elettriche: prospettive
• Sistema aggiornabile/scalabile (future-proof)
• Riprogrammazione massiva dei contatori
(60g per modifica tariffaria)
• Raccolta massiva di dati (profilazione)
•Comunicazione con backup
•Cifratura del canale di comunicazione
• Sistema di comunicazione aperto (?)1?
Vantaggi attesi
Nuova Architettura(Contatore elettrico 2G)
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D. Gallo: Lo Smart Metering nell’evoluzione delle reti elettriche: prospettive
• Sistema di comunicazione aperto• protocollo Power Line lato cliente (PLC-C)
in fase di definizione…
•Connettore ottico usato dal cliente dalla versione 2.1
• Intercambiabilità con sistemi di altri distributori
• Compatibilità Multiutility
• Disponibilità dati in «near real time»
Criticità possibili
Nuova Architettura(Contatore elettrico 2G)
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D. Gallo: Lo Smart Metering nell’evoluzione delle reti elettriche: prospettive
…“b. aggiornamento dei dati di lettura … con sufficiente frequenza per consentire di risparmiare energia grazie a tali informazioni”1
Commissione europeaBenchmarking report smart metering deployment in the EU-27 with a focus on electricity, COM(2014) 356 final
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D. Gallo: Lo Smart Metering nell’evoluzione delle reti elettriche: prospettive
SMART METERING E ACQUA BOLOGNA, 15 MARZO 2017
Metrologia Legale e Contatori 2G
• media e alta tensione (MT - AT > 1000V): §10 anni.
• Contatori statici: bassa tensione (BT- fra 50Ve 1000V) di classe di precisione A, B o C: 15 anni;
MINISTERO DELLO SVILUPPO ECONOMICODECRETO 24 marzo 2015 , n. 60
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