S neustálým růstem poptávky po energii a zlepšením povědomí o životním prostředí se v dnešní společnosti staly důležitými problémy. Jako klíčová technologie v oblasti energetiky inteligentní měřiče postupně nahrazují tradiční měřiče a stávají se novou volbou pro měření a řízení energie. Inteligentní měřiče integrují pokročilé technologie sběru dat, komunikace a kontroly, aby spotřebitelům a dodavatelům energie umožnily efektivněji sledovat, spravovat a optimalizovat využití energie.
Při aplikaci inteligentních měřičů je široce přijímán protokol DLMS/CoSEM (Specifikace jazyka zařízení/Common Object System). DLMS/CoSEM je otevřený a univerzální protokol přenosu dat energie, který poskytuje výkonné schopnosti výměny a řízení dat pro inteligentní měřiče. Podporuje nejen více komunikačních metod, ale také poskytuje bohaté datové objekty a funkce, což umožňuje inteligentním měřičům hladce propojit a spolupracovat s jinými zařízeními, jako jsou systémy řízení energie a inteligentní sítě.
Klíčová slova: DLMS/Cosem; SmartMeters; EnergyManagement; komunikačníprotokoly
Obsah
1 Úvod do inteligentních měřičů
3 Hardwarové řešení 3 DLMS Smart Meter
4 DLMS Smart Meter Software Software
6 Výhody a výzvy DLM v inteligentních měřicích
1 Úvod do inteligentních měřičů
Inteligentní měřiče jsou zařízení pro měření elektrické energie, která integrují pokročilé technologie. Jsou navrženy tak, aby nahradily tradiční měřiče a poskytovaly více funkcí a služeb. Tradiční měřiče se používají hlavně k měření spotřeby elektrické energie, zatímco inteligentní měřiče zvyšují inteligentnější a efektivnější zavedení pokročilých technologií sběru, komunikace a kontroly dat.
(1) Inteligentní měřiče jsou vybaveny různými senzory a zařízeními pro sběr dat pro shromažďování údajů o spotřebě elektrické energie v reálném čase a přesně. Tato data mohou být přenášena bezdrátovou komunikací, kabelovou komunikací nebo buněčnou sítí atd., Aby bylo dosaženo propojení se systémem správy energie, jakož i propojení s inteligentní mřížkou a dalšími inteligentními zařízeními.
(2) Inteligentní měřiče mohou vzdáleně monitorovat využití elektrické energie. Spotřebitelé a dodavatelé si mohou prohlédnout spotřebu elektrické energie v reálném čase prostřednictvím internetu nebo mobilních aplikací, aby lépe porozuměli vzorci spotřeby energie a optimalizovali plán využití elektřiny k dosažení úspory energie. Kromě toho si inteligentní měřiče mohou také realizovat funkce dálkového ovládání, jako je spínač dálkového ovládání, ovládání zatížení atd., Aby poskytovaly flexibilnější metody řízení elektrické energie.
(3) Inteligentní měřiče mají vysoce přesné funkce měření energie a mohou přesně měřit spotřebu energie, vyhýbat se chybám a zmeškaným měřením tradičních měřičů. To poskytuje spolehlivější podporu údajů pro fakturaci energie, díky čemuž je fakturaci mezi dodavateli energie a uživateli spravedlivější a transparentnější.
(4) Inteligentní měřiče mohou formulovat různé strategie fakturace energie podle různých časových období, jako je diferencovaná fakturaci během špičkových hodin a mimo špičkové hodiny, povzbuzení uživatelů, aby používali elektřinu během mimo špičkové hodiny, vyvážení zatížení mřížky a optimalizaci distribuce energie.
(5) Inteligentní měřiče mají vestavěné mechanismy detekce poruch, které mohou sledovat provozní stav samotného měřiče, včas detekovat a vykazovat neobvyklé podmínky a snižovat nepřesnosti dat a problémy s využitím elektřiny způsobené selháním měřiče.
(6) Inteligentní měřiče používají technologii zabezpečeného přenosu a skladování dat k zajištění toho, aby údaje o energii nebyly během přenosu a zpracování nesmíchané nebo unikly a chránily práva na ochranu osobních údajů uživatelů.
DLMS/COSEM je obecný protokol přenosu energetických dat, který se široce používá pro výměnu dat a komunikaci mezi inteligentními měřiči a systémy řízení energie. Protokol DLMS/COSEM byl společně vyvinut Mezinárodní elektrotechnickou komisí (IEC) a Evropskou komisí pro standardizaci (CENELEC), aby poskytoval univerzální platformu pro výměnu dat, která umožňuje bezproblémové spojení a komunikaci mezi zařízeními různých výrobců a typů, čímž podporuje interoperabilitu a propojení v energetickém oboru. Protokol DLMS je komunikační standard pro správu energie a měřicí zařízení. Definuje jednotný datový model a komunikační rozhraní, které umožňuje energetickým zařízením sdílet data a vzájemně interagovat. Hlavním cílem je dosáhnout interoperability a univerzálnosti dat, zjednodušit komunikační protokoly mezi zařízeními, čímž se sníží náklady na vývoj a údržbu systému a zlepšení účinnosti výměny energetických dat.
DLMS definuje komunikační postupy, včetně pravidel pro přenos dat a pravidel interpretace dat, aby zajistil spolehlivý přenos dat a správnou interpretaci. CoSEM definuje univerzální datový model pro popis datových objektů a funkcí správy energie a měřicího zařízení. CoSEM specifikuje metody reprezentace a přístupu různých energetických datových objektů, jako jsou data měření posilování, data načítání, historická data atd., Aby různá energetická zařízení mohla vyměňovat informace podle běžného datového modelu.
Protokol DLMS/CoSEM se široce používá v energetickém poli, zejména při výměně dat mezi inteligentními měřiči a systémy řízení energie. Prostřednictvím protokolu DLMS/CoSEM mohou inteligentní měřiče realizovat funkce, jako je vzdálený sběr dat, řízení zátěže, monitorování v reálném čase a vzdálené vypořádání. Současně lze DLMS/CoSEM také spojit s jinými energetickými zařízeními, jako jsou inteligentní sítě a distribuované zdroje energie k dosažení integrace a optimalizace energetického systému.
Široká aplikace protokolu DLMS/CoSEM poskytuje silnou podporu pro řízení energie a propojení energie. Jeho otevřenost a všestrannost umožňují vybavení od různých výrobců pracovat bez problémů a poskytovat solidní technický základ pro digitální transformaci a inteligentní rozvoj energetického pole. S neustálým rozvojem energetického průmyslu a neustálým rozvojem technologie budou vyhlídky aplikací protokolu DLMS/CoSEM v inteligentních měřicích a systémech řízení energie širší.
3 Hardwarové řešení 3 DLMS Smart Meter
Inteligentní měřič DLMS je složen hlavně z 12 modulů, včetně 3 měřicích modulů, 1 modulu napájení, 1 zobrazovacího modulu, 1 modulu pro správu úložiště, 3 modulů pro správu výstupů a 3 modulů pro správu komunikace. Protokol DLMS se používá hlavně v kalibračním modulu v modulu pro správu komunikace.
4 DLMS Smart Meter Software Software
Elektrická energie měřič tvoří model přístroje s elektrickým energií prostřednictvím koordinace mezi objekty třídy rozhraní. Mezi nimi je fyzický zařízení nástroj, který slouží jako server. LDN je název logického zařízení. Objekty rozhraní zahrnují registry, sekvenční registry, rozšířené registry, hodiny, jízdní řády atd.
Jako standard přenosu údajů o energii univerzální hraje protokol DLMS/CoSEM důležitou roli v inteligentních měřicích. Poskytuje silnou podporu funkcím a aplikacím inteligentních měřičů, což umožňuje inteligentním měřičům efektivněji provádět sběr dat, vzdálené monitorování, řízení zatížení a zabezpečenou komunikaci. Protokol DLMS má následující hlavní scénáře aplikací v inteligentních měřicích.
(1) Sběr a monitorování dat
Protokol DLMS umožňuje inteligentním měřičům shromažďovat údaje o spotřebě energie v reálném čase a nahrát je do systému správy energie. Tímto způsobem mohou dodavatelé a spotřebitelé sledovat využití energie v reálném čase, porozumět vzorcům spotřeby energie a provádět včasné úpravy, aby optimalizovaly plány využití energie a opatření pro úsporu energie.
Efektivní mechanismus přenosu dat protokolu DLMS zajišťuje včasný a přesný přenos dat a poskytuje spolehlivou podporu dat pro správu inteligentní energie.
(2) Správa a kontrola zatížení
Protokol DLMS podporuje inteligentní měřiče pro implementaci správy zátěže a funkce dálkového ovládání. Dodavatelé mohou odesílat příkazy pro řízení zátěže do inteligentních měřičů prostřednictvím protokolu DLMS podle podmínek zatížení napájecí sítě, aby upravili distribuci a použití elektřiny k dosažení vyrovnávání zátěže a optimalizaci distribuce energie. Tato metoda řízení energie může snížit rozdíl mezi zatížením vrcholu a údolí, snížit zátěž napájecího systému a zlepšit účinnost využití energie.
(3) Měření a vypořádání energie
Schopnost měření protokolu DLMS s vysokou přesností zajišťuje, že inteligentní měřiče přesně měří spotřebu energie. To je velmi důležité pro fakturaci mezi dodavateli energie a uživateli a může zajistit spravedlnost a přesnost fakturace. Protokol DLMS podporuje více fakturačních strategií, jako je časově založená fakturační a diferencovaná fakturaci, aby pomohla optimalizovat spotřebu energie uživatelů a povzbuzovat uživatele, aby během hodin mimo špičku používali elektřinu.
(4) Zabezpečení a ochrana soukromí
Protokol DLMS přijímá bezpečnou mechanismus přenosu dat a řízení přístupu k zajištění komunikačního zabezpečení mezi inteligentními měřiči a systémy řízení energie. Bezpečnostní opatření, jako je technologie šifrování a autentizace identity
Data manipulovat a úniky a chránit práva na ochranu osobních údajů uživatelů. Aplikace protokolu DLMS činí inteligentní měřič účinným a inteligentním terminálem pro správu energie. Může hladce spolupracovat s dalšími inteligentními zařízeními, inteligentními mřížkami a systémy řízení energie, aby se dosáhlo optimálního alokace a inteligentní kontroly energetických zdrojů. S nepřetržitým vývojem inteligentních sítí a technologií pro správu energie se vyhlídky na aplikace DLMS v inteligentních měřicích dále rozšíří, což více přispívá k digitální transformaci a udržitelnému rozvoji energetické oblasti.
6 Výhody a výzvy DLM v inteligentních měřicích
V procesu realizace funkcí inteligentních měřičů a podpory rozvoje správy energie hraje protokol DLMS důležitou roli, ale je třeba také vyřešit některé problémy. Výhody a výzvy DLM v inteligentních měřicích jsou hlavně v následujících aspektech.
(1) otevřenost a univerzálnost
Protokol DLMS/CoSEM je otevřený standard, který není výrobci nebo dodavateli omezen a je použitelný na různé typy inteligentních měřičů a zařízení pro správu energie. Tato univerzálnost umožňuje bezproblémové spojení a komunikaci mezi inteligentními měřiči, podporuje interoperabilitu a propojení mezi energetickými zařízeními.
(2) Flexibilita a škálovatelnost
Protokol DLMS přijímá objektově orientovaný koncept návrhu, který umožňuje definovat nové datové objekty a funkce podle různých požadavků na aplikaci. To umožňuje, aby inteligentní měřiče byly flexibilně přizpůsobeny a rozšířeny podle konkrétních scénářů a požadavků a poskytují více personalizovaných řešení pro správu energie.
(3) Zabezpečení a stabilita
Protokol DLMS přijímá bezpečný mechanismus přenosu dat a řízení přístupu k zajištění zabezpečení dat během přenosu a zpracování. Zároveň stabilita DLMS zajišťuje efektivní a stabilní provoz inteligentních měřičů, snižuje chyby a chyby dat a zvyšuje spolehlivost řízení energie.
(1) Problémy s kompatibilitou a interoperabilitou
Ačkoli DLMS/CoSEM je otevřený komunikační standard, ve skutečných aplikacích mohou mít inteligentní měřiče od různých výrobců problémy s kompatibilitou a interoperabilitou, což má za následek neschopnost dosáhnout dobré spolupráce a výměny dat mezi některými zařízeními, což vyžaduje další testování kompatibility a ladění.
(2) Problémy se zabezpečením zabezpečení síťové komunikace a přenosu dat
Vzhledem k tomu, že komunikace mezi inteligentními měřiči a systémy řízení energie se stává častější a složitější, zabezpečení síťové komunikace a přenosu dat se stala důležitou výzvou. Aby se zajistilo, že data nejsou během přenosu a aby se zabránila útokům sítě a úniku dat, musí být přijata řada účinných bezpečnostních opatření.
(3) Výzvy aktualizací a iterací technologií
Technologie v oblasti řízení energetiky se velmi rychle rozvíjí a nové technologie a standardy se neustále objevují. Přestože je DLMS/CoSEM obecným protokolem, musí být také neustále aktualizován a zlepšen, aby se přizpůsobil novým technologickým trendům a potřebám. To představuje určité výzvy pro údržbu a aktualizaci protokolu.
Vezmeme -li v úvahu všechny faktory, jsou zřejmé výhody protokolu DLMS v inteligentních měřicích, což poskytuje silnou podporu funkcím a aplikacím inteligentních měřičů a podporuje vývoj inteligentních sítí a systémů řízení energie. Pro lepší hraní role DLM v inteligentních měřicích a dále podporovat inovace a pokrok v energetické oblasti je však třeba řešit výzvy v oblasti kompatibility, zabezpečení a technologických aktualizací.