ENEL Distribuzione
Nuovi sistemi di misura dell’energia
Como 27-05-2005
Progetto telegestione
1. Premessa
2. Principio di funzionamento della rete di lettura e gestione dei dati
3. Caratteristiche dei diversi componenti (CE, GME)
4. Dati a disposizione del cliente, modalità di reperimento (sia per CE
che per GME)
Evoluzione dei sistemi di misura dell’energia elettrica
• Il progressivo processo di liberalizzazione del mercato
dell’energia elettrica avviato nel nostro paese ha creato
nuove esigenze nella metodologia di misura dell’energia
elettrica e nel trattamento delle informazioni relative ai
consumi.
• I sistemi finora utilizzati si sono infatti rivelati inadatti per
una struttura di mercato completamente liberalizzata,
nella quale il cliente possa scegliere il fornitore ed il
contratto che meglio si addice alle sue esigenze tra
un’ampia gamma di offerte.
• In questo scenario, i vecchi contatori ad induzione
risultano inadeguati non tanto per la precisione di misura
o per l’affidabilità, ma per la l’impossibilità di trattare e di
trasmettere automaticamente le informazioni.
Evoluzione dei sistemi di misura dell’energia elettrica
• E’ nata quindi l’esigenza di creare un nuovo sistema di
misura e di gestione della clientela che permetta:
– Un’acquisizione stratificata dei consumi del cliente
– La gestione di un complesso contrattuale molto più vario, articolato
e flessibile.
• Enel ha quindi avviato due progetti distinti per innovare
completamente i metodi di misura sin’ora utilizzati.
Evoluzione dei sistemi di misura dell’energia elettrica
• Per i clienti alimentati in BT è stato creato un sistema
integrato denominato progetto Telegestione.
• Per i clienti alimentati in Alta e media Tensione è in
corso l’installazione di Gruppi di misura denominati GME
(Gruppo di misura Elettronico)
• I due sistemi di misura attualmente distinti sono destinati
ad integrarsi in un prossimo futuro all’interno dell’unica
piattaforma di Telegestione che fornirà tutti i dati di
misura alla rete di distribuzione.
Progetto telegestione
1. Premessa
2. Principio di funzionamento della rete di lettura e gestione dei dati
3. Caratteristiche dei diversi componenti (CE, GME)
4. Dati a disposizione del cliente, modalità di reperimento (sia per CE
che per GME)
La Gestione dei clienti. Prospettiva
Offerta
commerciale
tradizionale
AMM
Nuove offerte
commerciali
Energy
Management
Attivazioni
disattivazioni
Contratti limitati o
interrompibili
Lettura
contatori
Cliente
Nuovi Servizi
VAS
Credit
Collection
Verifiche
Reclami
E’ un Sistema Integrato di misura, comunicazione e gestione del
contratto di fornitura di energia, composto da apparati elettronici
interconnessi
delle
informazioni sul contratto del
cliente
e
dell’erogazione
dell’energia
Trattamento
automatico
Permette ad Enel di diventare
proprietaria di uno strumento che si
pone ai massimi livelli della tecnologia
e che consentirà di fornire Servizi
Innovativi alla clientela
I Cambiamenti per il Cliente
Contatore user friendly
informazione sui consumi chiara, disponibile,
facilmente accessibile e direttamente verificabile
Contratto personalizzato
modificabile in remoto
Integrazione con Contact Center rapporto semplificato senza code allo sportello e
appuntamenti per visite a domicilio
Posizionamento contatore
stessa posizione, rispettando gli attuali ingombri
Comunicazione
campagna informativa prima dell’installazione
Il Sistema di TELEGESTIONE
• Per la misura dell’energia presso i clienti alimentati in BT
(circa 30 milioni) è stato ideato un sistema innovativo
costituito principalmente da 3 componenti:
– Un contatore di nuova generazione denominato “Contatore
Elettronico” installato presso tutti i clienti.
– Un apparato installato in tutte le cabine di trasformazione
dell’energia da Media tensione (15.000 V) a Bassa tensione (400
V) denominato Concentratore BT.
– Un sistema centrale d’acquisizione dati e di gestione degli
apparati denominato AMM (Automatic Meter Management).
Architettura del sistema
Sistema di
comunicazione
remota
(Modem)
•Sistema informativo commerciale
•Sistema centrale di telegestione
•Software di interfaccia per la comunicazione
Trasformatore
MT/BT
GSM - Rete di
telecomunicazione
tradizionale
Intranet
Concentratore
Concentratore
Contatori
Onde convogliate
2,5K bps
Flusso del processo telegestione
Sistemi informatici convenzionali
Centro Elaborazione Dati Telegestione
Accesso
Web
Centri Operativi Di Telegestione
Enel Distribuzione
Enel.it
GSM COM
ISDN PRI
MODULO GSM
BTS
WIND
Totale
345.000
CBT
CE
Cabina
secondaria
MT/BT
Totale: 30 Milioni
Enel Distribuzione
Installazione del nuovo sistema
• La realizzazione di questo progetto ha comportato per
l’ENEL la necessita di gestire una serie di attività nuove
per l’azienda:
– Progettare e far realizzare in grandissimi volumi i nuovi apparati
(Contatori elettronici) e Concentratori
– Realizzare un nuovo sistema informatico di gestione di questi
apparati, integrandolo con gli archivi ed i sistemi preesistenti
– Organizzare un’attività di sostituzione contatori ed installazione
apparati con volumi e tempistiche senza precedenti per l’azienda
e forse per il paese stesso.
– Introdurre presso le imprese ed il proprio personale operaio
l’utilizzo di nuovi apparati per lo svolgimento delle attività
quotidiane presso la cliente (computer palmare)
Volumi della Campagna di Sostituzione
QUANTITA’
Contatori Monofase
26,6 Mil
Contatori Trifase
3,2 Mil
Contatori per Bilancio Energetico
in cabina secondaria
0,2 Mil
TOTALE CONTATORI
30,0 Mil
CONCENTRATORI
in cabina secondaria
400’000
Durata: 4 anni (dal 2002 al 2005)
U
RI
A
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0%
EM
PI
E
Avanzamento al 15 aprile 2005
100%
80%
60%
40%
20%
Progetto telegestione
1. Premessa
2. Principio di funzionamento della rete di lettura e gestione dei dati
3. Caratteristiche dei diversi componenti (CE, GME)
4. Dati a disposizione del cliente, modalità di reperimento (sia per CE
che per GME)
Le funzionalità fondamentali del CE
Gestione dati relativi alla fornitura:
• anagrafica del Cliente
• potenza contrattuale, potenza disponibile, potenza
limite
• data di fatturazione
• ….
Gestione dati relativi alle tariffe
• profilo tariffario settimanale
• struttura tariffa annuale
• prepagamento
• plus
Funzionalità introdotte dal Contatore Elettronico
• Effettuazione a distanza di transazioni commerciali di GU che
non
richiedono
interventi
tecnici
sulla
presa
(attivazioni,
disattivazioni, ecc.)
• Gestione della riduzione del carico (morosità o per riduzione del
carico)
• Autodiagnostica sulle corrette funzionalità del CE
– Protezione da manomissioni- antitamper
– Dispositivo intrusione su porta ottica non autorizzata
• Misura e memorizzazione dei dati per la fatturazione
• Visualizzazione messaggi personalizzati al Cliente
• Monitoraggio dei parametri della qualità del servizio (variazioni
di tensione, interruzioni di tensione, curve di carico)
Contatori statici
PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO
I contatori elettronici (o statici) derivano dai wattmetri
elettronici, i quali possono avere sistemi di misura con
diversi principi di funzionamento:
Analogico mediante circuito
moltiplicatore tensione/corrente
U
I
Moltiplicatore
V ⋅I
B
I
Analogico ad
effetto di Hall
U Hall
Digitale a
campionamento
di tensione e
corrente
U
I
Convertitore
Analogico/Digitale
A/D
Contatori statici
PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO ANALOGICO
(Utilizzato da tutti i “contatori elettronici” e da gran parte dei GME)
Impulsi con frequenza
proporzionale
all’energia assorbita
U
I
Moltiplicatore
V ⋅I
Convertitore
TENSIONE
FREQUENZA
Elaborazione e
visualizzazione
CARICO
• Il modulo moltiplicatore impiega generalmente il metodo a ripartizione
di tempo (MSA – Mark Space Amplitude) che genera una tensione
proporzionale al prodotto dei valori istantanei di corrente e tensione
• Il circuito d’ingresso può essere realizzato mediante shunt di corrente
(come nell’esempio) oppure mediante opportuni trasformatori
Contatore elettronico monofase - GEM
GEM
P o te n z e
P r e le v a b ili
kW
0 ,5 ÷ 1 1 , 7
con
in c r e m e n to
0 ,1 k W
T e n s io n e
V
230
F re q u e n za
Hz
5 0 (6 0 )
Lettura automatica dei consumi:
Da remoto;
DA porta ottica locale (CEIEN 61107);
C o n ta to re
I b – I m ax
A
5 – 8 0 (6 0 )
A c c u ra te z z a d i
M is u ra
A ttiv a
R e a ttiv a
In te r ru tto re
In
A
C la s s e
1
C la s s e 2
63
Cam po
O p e r a tiv o
°C
- 25 / +55
Contatore elettronico trifase ≤ 20 kW - GET1
GET-1
Potenze
Prelevabili
kW
0,5 ÷ 20
con incremento 0,1
kW
Tensione
Frequenza
V
Hz
230/400
50 (60)
Contatore
I b – I max
A
5–80 (60)
Lettura automatica dei consumi:
Da remoto;
DA porta ottica locale (CEIEN 61107);
Limitatore
Accuratezza di
Misura
Attiva
Reattiva
Classe 1
Classe 2
Interruttore
In
A
Campo
Operativo
°C
63
- 25 / +55
Contatore elettronico trifase ≤ 35 kW
-
GET3A
Contatore elettronico trifase > 35 kW ≤ 200 kW inserzione semidiretta - GET4S
COMPUTER PALMARE
Per la programmazione, la diagnosi e le letture
on–site, ENEL utilizza computer palmari di
nuova generazione:
I vantaggi principali di questi dispositivi sono:
• Grande flessibilità di impiego
• Hardware progettato per uso industriale
• possibilità di comunicazione via GPRS.
COMPUTER PALMARE - Perché
• E’ indispensabile per l’inizializzazione e la programmazione dei
contatori elettronici (CE) e dei concentratori BT (C-BT)
• Può dare utili indicazioni per la verifica del corretto
funzionamento di un CE
• E’ intercambiabile
• Garantisce la conservazione dei dati su flash-card facilmente
asportabili in caso di rottura dell’hardware
• Può essere collegato in tempo reale al sistema centrale (rete
locale, PSTN, GSM, ecc.)
Concentratore bt
Il Concentratore BT (C-BT)
•
•
Il Concentratore BT (C-BT) è un computer che viene installato
in ciascuna cabina secondaria e svolge la funzione di
collegamento dati tra i Contatori ed il sistema centrale.
La comunicazione con i CE avviene attraverso un protocollo
standard internazionale via power-line (onde convogliate) per:
– Controllo continuo dello stato delle connessioni delle sezioni
elettriche che può avvenire in due modalità (rapida o completa)
– Interrogazione ciclica, di tutti i contatori alimentati dallo stesso
trasformatore MT/BT, allo scopo di raccogliere eventuali
diagnostiche
• Raccolta dei dati per la fatturazione
• Funzione di Bilancio Energetico
• Sincronizzazione orologio del CE
Funzionalità del C-BT
•
Autodiagnostica finalizzata a migliorare le funzionalità
dell’apparato e a segnalare eventuali anomalie
•
Gestione dei comandi impartiti dall’AMM
– Instradamento verso i contatori di messaggi inviati dal Centro
per modifiche contrattuali, attivazioni e cessazioni
•
Esecuzione delle procedure interne secondo le seguenti
modalità:
– periodicamente, sulla base della data e dell’ora di attivazione
impostata
– a fronte degli eventi riscontrati sui CE
– a fronte della richiesta da parte dell’AMM
•
Consente il downloading del software sui CE
Il collegamento del Concentratore
LAYOUT CABLAGGI SUL C-BT
5 poli
C- bt
GSM MODULO
9 pin
PORTA OTTICA
Alimentazione 12 /24 V
(sezione in f. distanza)
ZVEI
Alimentazione
(3F+N+T)
sezione 2,5 mmq
femm.
Dim. presunte: 180x112 mm
24 V da batteria
(predisposta ma non utilizz.)
RS 232
L <= 15 m
Collegamento
a terra del case ?
(verificare classe isol.
del case)
INVOLUCRO IP 55 PER INSTALLAZIONI DA PALO
NB:per lunghezze superiori utilizzare cavo coassiale SAT a bass attenuazione
- Swing (saponetta): L < 3,2m (G=2,1
- Ominidirezionale: L< m (G=2,3 dB
- Direttiva: L< 4,9 m (G=9 dBi)
Modulo di comunicazione
La comunicazione del CBT con il
sistema Centrale, è garantita dalla
rete telefonica GSM tramite questi
moduli di comunicazione.
In caso di copertura GSM ridotta è
prevista l’installazione di antenne di
varie tipologie per migliorare la
qualità del segnale.
modulo GSM
antenna
L’attivazione di questi dispositivi è
eseguita con apposite
apparecchiature portatili che
permettono di analizzare la qualità
del segnale e selezionare i
componenti opportuni.
GME – Caratteristiche principali
• Il nuovo Gruppo di misura di Enel Distribuzione
appositamente studiato per le forniture con
multioraria, è di tipo completamente elettronico e
le più recenti tecnologie allo scopo di offrire un
servizio alla clientela:
S.p.A.,
tariffa
utilizza
miglior
– classe di precisione per la misura dell'energia attiva 1%
– registrazione del profilo dei mensile di carico con dettaglio
ogni 15 minuti, relativamente a Energia Attiva, Energia
Reattiva Induttiva e Energia Reattiva Capacitiva,
– trasmissione dei dati di consumo, delle informazioni
diagnostiche al centro di lettura e di fatturazione dei Enel
Distribuzione S.p.A.
GME – Caratteristiche principali
• Ogni GME è dotato di un proprio sistema telefonico GSM
che comunica i dati delle letture ad un sistema centrale
• Un software denominato ENERGY LINK raccoglie e
memorizza i dati di letture di tutti i clienti dotati di tale
misuratore e li rende disponibili per la fatturazione
• Questi dati vengono anche messi anche a disposizione
del cliente mediante un accesso personalizzato e protetto
al sito Internet dell’ENEL ( www.enel.it ). In questo sito è
possibile visualizzare tutte le curve di carico dei vari mesi
ed è anche possibile esportare i dati per ulteriori analisi
da parte del cliente.
Progetto telegestione
1. Premessa
2. Principio di funzionamento della rete di lettura e gestione dei dati
3. Caratteristiche dei diversi componenti (CE, GME)
4. Dati a disposizione del cliente, modalità di reperimento (sia per CE
che per GME)
Il Contatore Elettronico
Led per indicazione
prelievo di energia
attiva e reattiva
Pulsante di
attivazione
display
Dati di targa
Cosa compare
sul display
NUMERO CLIENTE
TARIFFA IN ATTO
Interfaccia
di comunicazione
locale
POTENZA ISTANTANEA
PERIODO CORRENTE:
Lettura
Pot. Max
PERIODO PRECEDENTE:
Lettura
Pot. Max
DATA/ORA
N° TEL CONTACT CENTER
TIPOLOGIA CONTRATTO
Interruttore
Algoritmo di intervento dell’interruttore
Pass = potenza
media
assorbita
t
Pict = potenza
contrattuale
(es. 1,5-3-4,56-10 kW)
2° allarme
T
90 min.
Pdit = potenza
massima
disponibile
= Pict x 1,1
Scatto
1° allarme (*)
T
90 min.
Px = Pdit x 1.25
2÷4
min
Plim = potenza limite
1s
0
Pass
Pdit
2a condizione
1a condizione
di carico
Contratto da 3 kW
Px
di carico
3.3 kW
Plim
3a condizione
di carico
4.1 kW
4a condizione
di carico
14 kW
Kmax = costante
di tolleranza
massima
T = tempo di
tolleranza
Confronto tra le curve di intervento limitatore per contratti da 3 kW
4.1 kW
2 sec
CE scatta
14 kW
CE rimane chiuso
Interruttore rimane
chiuso
Interruttore
Scatta
GME – Informazioni Disponibili
Dati disponibili al cliente
Dati disponibili al cliente