Desvendando o futuro da energia com a inovação em medidores inteligentes

Introdução

No cenário energético atual em rápida evolução, as utilidades enfrentam uma pressão crescente para modernizar suas redes, aumentar a eficiência e oferecer mais valor personalizado aos clientes. A infraestrutura de medição avançada (AMI) é a combinação de medidores inteligentes, redes de comunicação seguras e plataformas de dados que permitem que uma concessionária e seus clientes compartilhem informações detalhadas sobre o uso de energia em tempo quase real. Os dados da AMI são um ativo que, quando combinado com analítica moderna, pode melhorar a resposta a interrupções, a previsão de demanda e o engajamento do cliente.

Embora os programas AMI tenham tradicionalmente focado na melhoria da precisão e granularidade dos dados, a verdadeira oportunidade está em aproveitá-los como uma plataforma de dados estratégica para a inovação. A Southern Company está aproveitando esse potencial usando Databricks, analítica baseada em IA e inteligência de medidores de última geração para transformar dados brutos de intervalo em percepções em tempo real que melhoram a confiabilidade, aceleram a resposta a tempestades e dão suporte a uma rede mais limpa e flexível. Este blog explora como essa abordagem está criando novas oportunidades para utilidades e oferece ideias que outras podem aproveitar.

A jornada: da medição legada para operações inteligentes e orientadas por dados

Há décadas, a Southern Company está na vanguarda da tecnologia de medição, com mais de dez anos de infraestrutura de medidores inteligentes instalada na Alabama Power (APC), Georgia Power (GPC) e Mississippi Power (MPC), incluindo aproximadamente 1,6 milhão de medidores na APC, 2,8 milhões na GPC e 200.000 na MPC. A primeira onda de implantação se concentrou na eficiência operacional, como a automação das leituras de medidores, mas também lançou as bases para algo maior: uma robusta e contínua transmissão de dados.

No passado, os dados dos medidores ficavam em grande parte confinados aos sistemas de faturamento e eram usados para um conjunto restrito de tarefas. Hoje, com os volumes de dados crescentes e os avanços em ciência de dados, machine learning e IA, a Southern Company está usando esses mesmos dados de AMI para obter insights mais aprofundados e novos casos de uso, transformando-os em um ativo estratégico para programas de clientes, gestão de ativos e prontidão da rede.

Na Southern Company, os dados AMI são a base de quase todas as principais iniciativas de analítica que realizamos. Dedicamos recursos ao gerenciamento de sistemas AMI porque entendemos nosso papel no fornecimento de dados e percepções valiosas para toda a empresa. De mais de 4,6 milhões de medidores inteligentes, transformamos dados brutos em percepções acionáveis que impulsionam a inteligência da rede, capacitam os clientes e aumentam a eficiência operacional. Aproveitando tecnologias como Databricks, ciência de dados e infraestrutura em cloud, fizemos um progresso significativo. Olhando para o futuro, nosso foco é avançar nossa tecnología AMI para acessar dados tempo-real mais robustos, que ofereçam maior valor ao cliente e fortaleçam nossa rede. — Brandon Lundy, Diretor de Sistemas AMI/MDM

Muitas das ferramentas de rede nas quais planejadores, operadores e equipes de clientes confiam já utilizam o AMI nos bastidores. Trazer o AMI para o primeiro plano da história torna seu papel mais visível, desde alimentar analítica de confiabilidade até habilitar soluções centradas no cliente. À medida que a adoção cresce em toda a empresa, os dados de AMI estão se provando um recurso valioso para analítica de utilidades: alto volume, alto sinal e alto impacto.

Construindo uma Utilidade Orientada a Dados: Estratégia e Inovação

A modernização da Southern Company começou com uma estratégia de dados robusta focada em alguns pilares centrais:

• Acessibilidade e governança de dados: torne os dados seguros, confiáveis e de fácil acesso para as equipes e parceiros certos, não apenas para relatórios internos, mas também para impulsionar percepções compartilhadas em toda a empresa.
• Databricks Unity Catalog: estabeleça uma fonte única de verdade com governança, linhagem e descoberta detalhadas para que as equipes possam desenvolver com confiança em dados confiáveis.
• Engenharia de dados e pipelines de séries temporais: crie ingestão e processamento de transmissão escaláveis e tolerantes a falhas para eventos de telemetria, AMI, SCADA e IoT, permitindo o reconhecimento situacional em tempo real, a detecção automatizada de anomalias e uma resposta rápida a interrupções em toda a rede.
• Analítica e Business Intelligence: Desenvolva painéis e ferramentas modernos para visibilidade em tempo real e inteligência operacional, permitindo decisões mais rápidas e uma rede mais resiliente.
• Ciência de dados e IA avançadas: operacionalize modelos preditivos e recursos de IA generativa para melhorar a confiabilidade da rede elétrica, a acessibilidade, a experiência do cliente e a eficiência operacional em escala.

A "central de soluções" da Southern Company, desenvolvida pela Databricks, reúne AMI e outros datasets essenciais em um ambiente centralizado, eliminando silos e acelerando a analítica avançada e os produtos de dados. Esta plataforma unificada oferece percepções acionáveis e alertas que aprimoram o engajamento do cliente, melhoram a eficiência operacional e fortalecem a resiliência da rede elétrica.

A inteligência de borda e a analítica centralizada são dois lados da mesma moeda: percepções mais próximas do evento, ação mais próxima do cliente. Nosso compromisso é garantir que a Southern Company permaneça na vanguarda da inovação energética, aproveitando dados confiáveis e AI ética para moldar um futuro mais confiável, equitativo e sustentável para todos — Joyce Solomon, Gerente de análise de dados

Modernizando a plataforma de dados: do ambiente local para a cloud

À medida que o volume e a complexidade dos dados aumentaram, a Southern Company superou as limitações on-premise ao padronizar sua plataforma de dados em nuvem e IA no Databricks. Essa mudança oferece vários benefícios importantes:

• Eliminando silos de dados: centralizar os dados facilita a execução de analítica multifuncional e a coordenação de ações entre as equipes.
• Escalabilidade: a infraestrutura nativa da nuvem suporta datasets AMI massivos e cargas de trabalho de analítica avançada e IA sem gargalos de capacidade.
• Agilidade e inovação: As equipes podem criar, testar e implantar novos modelos e ferramentas mais rapidamente, transformando ideias em resultados de produção com mais rapidez.

Essa modernização não se trata apenas de melhorar a infraestrutura. Trata-se de gerar valor agregado por meio de melhores percepções para os clientes, planejamento mais bem informado e uma rede elétrica mais forte e resiliente. Nada disso acontece isoladamente. A abordagem colaborativa da Southern Company com a Databricks, parceiros tecnológicos e colegas do setor acelera a inovação e ajuda a definir novos padrões. O codesenvolvimento com base em dados compartilhados, governança confiável e padrões repetíveis permite o rápido dimensionamento de soluções em APC, GPC e MPC.

Casos de uso do mundo real: gerando valor com dados de AMI

O investimento da Southern Company em dados e analítica de AMI levou a uma variedade de casos de uso de alto impacto:

• Identificação de medidores: aproveitando dados de AMI e analítica avançada para identificar e tratar medidores com defeito, uso não autorizado de energia ou adulteração. Isso protege a integridade da rede e garante um faturamento preciso para todos os consumidores.
• Acessibilidade e equidade (analítica de HVAC): aproveitar a analítica para identificar residências que possam enfrentar desafios de aquecimento ou refrigeração durante ondas de calor ou de frio e oferecer contato oportuno com programas e recursos que possam ajudar.
• Detecção de EV: uso de assinaturas de carga de medidores inteligentes para identificar o carregamento doméstico de veículos elétricos, dando suporte ao planejamento da rede, à elaboração de tarifas e ao engajamento personalizado do cliente. Iniciativas como a CLAI.ai ajudam a traduzir as percepções de AMI em ações concretas para programas e pontos de contato com o cliente.
• Prontidão da rede e analítica de transformadores: combinando dados de GIS e AMI para prever o carregamento do transformador, monitorar o risco de sobrecarga e otimizar a utilização de ativos, com a capacidade de detalhar por centro de operações, subestação, alimentador e medidores contribuintes.
• Vínculo cliente-rede (mapeamento fundamental): manter relacionamentos precisos entre clientes, medidores, transformadores e alimentadores, potencializando a analítica em ferramentas de confiabilidade e planejamento da rede e fornecendo a camada de base para outros casos de uso.

Juntos, esses casos de uso destacam o papel da AMI como o motor por trás da inteligência da rede e do valor para o cliente, impulsionando melhorias operacionais e a inovação de programas.

Edge Computing e inteligência distribuída

A próxima fronteira para a inovação em AMI é aproximar a inteligência de onde a geração de dados começa, no próprio medidor. Essa evolução transforma os medidores de coletores de dados passivos em participantes ativos no gerenciamento da rede e no engajamento do cliente. Em vez de enviar cada pontos de dados para a cloud para análise, os medidores inteligentes podem detectar cada vez mais problemas, priorizar eventos e acionar ações onde os dados são criados. Essa mudança possibilita decisões mais rápidas, percepções locais mais ricas e uma nova classe de aplicações de rede e para clientes que vão além do que a medição unidirecional tradicional pode suportar.

Analítica de borda embarcada

• Realize a detecção de anomalia em tempo real, como flutuações de tensão ou desequilíbrios de carga, sem esperar pelo processamento na cloud.
• Permita a tomada de decisões local para a rápida identificação e restauração de interrupções, minimizando atrasos e melhorando a confiabilidade.

Desagregação de carga e percepções no nível do aparelho

• Detectar assinaturas de aparelhos específicos (por exemplo, sistemas de HVAC, carregadores de VE e aquecedores de água) quase em tempo real.
• Ofereça suporte a programas personalizados de gerenciamento de energia, como alertas de contas altas vinculados à ineficiência do HVAC ou a padrões de carregamento de EV, sem exigir dispositivos de casa inteligente adicionais.

Inteligência distribuída para otimização de rede

• Aprimore a previsão no nível do transformador com dados de borda agregados, melhorando a utilização de ativos e reduzindo o risco de sobrecarga.
• Torne a resposta à demanda mais dinâmica e precisa, permitindo que os medidores sinalizem a flexibilidade de carga diretamente para os operadores da rede.

Olhando para o futuro: a oportunidade do AMI

Olhando para o futuro, a oportunidade em torno da AMI só aumenta. Medidores de última geração e analítica de borda aprofundarão a visibilidade em tempo real, enquanto a transmissão nativa da nuvem e o servindo modelo continuarão a encurtar o tempo do sinal à decisão. A AI generativa ajudará a resumir anomalias, recomendar ações e otimizar os fluxos de trabalho do operador, tornando as operações complexas da rede mais fáceis de gerenciar tanto para humanos quanto para sistemas.

O mais importante é que a AMI continuará sendo um pilar da missão da utilidade de proporcionar um futuro energético mais inteligente, mais resiliente e focado no cliente. À medida que novos dispositivos se conectam, os recursos distribuídos se proliferam e as expectativas dos clientes aumentam, a AMI pode fornecer a camada de dados confiável e de alta resolução que integra tudo. Ao adotar esses recursos, as utilidades podem ir além da compliance e usar a medição como uma plataforma para novas percepções e melhorias.

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(Esta publicação no blog foi traduzida utilizando ferramentas baseadas em inteligência artificial) Publicação original