Die Zukunft der Energie mit Smart-Meter-Innovationen erschließen

Einführung

In der heutigen, sich schnell wandelnden Energielandschaft stehen Diensprogramme unter wachsendem Druck, ihre Netze zu modernisieren, neue Effizienzpotenziale zu erschließen und ihren Kunden einen persönlicheren Mehrwert zu bieten. Eine intelligente Messinfrastruktur (AMI) ist die Kombination aus intelligenten Zählern, sicheren Kommunikationsnetzen und Datenplattformen, die es einem Energieversorger und seinen Kunden ermöglichen, detaillierte Informationen zum Energieverbrauch nahezu in Echtzeit auszutauschen. AMI-Daten sind ein Asset, das in Verbindung mit modernen Analysen die Reaktion auf Ausfälle, die Bedarfsplanung und die Kundenbindung verbessern kann.

Während AMI-Programme traditionell auf eine verbesserte Datengenauigkeit und -granularität ausgerichtet waren, liegt die eigentliche Chance darin, sie als strategische Datenplattform für Innovationen zu nutzen. Southern Company macht sich dieses Potenzial zunutze, indem es Databricks, KI-gestützte Analysen und Zählerintelligenz der nächsten Generation einsetzt, um rohe Intervalldaten in Echtzeit-Einblicke umzuwandeln, die die Zuverlässigkeit verbessern, die Reaktion auf Stürme beschleunigen und ein saubereres, flexibleres Netz unterstützen. In diesem Blogs wird untersucht, wie dieser Ansatz neue Möglichkeiten für Dienstprogramme schafft, und es werden Ideen vorgestellt, auf die andere aufbauen können.

Der Weg: Von der herkömmlichen Zählertechnik zu intelligentem, datengesteuertem Betrieb

Seit Jahrzehnten ist die Southern Company führend in der Zählertechnologie und verfügt seit mehr als zehn Jahren über eine Smart-Meter-Infrastruktur bei Alabama Power (APC), Georgia Power (GPC) und Mississippi Power (MPC), darunter rund 1,6 Millionen Zähler bei APC, 2,8 Millionen bei GPC und 200.000 bei MPC. Die erste Bereitstellungswelle konzentrierte sich auf die betriebliche Effizienz, wie die Automatisierung von Zählerständen, legte aber auch den Grundstein für etwas Größeres: einen robusten, kontinuierlichen Datenstrom.

In der Vergangenheit waren Zählerdaten größtenteils auf Abrechnungssysteme beschränkt und wurden für eine begrenzte Anzahl von Tasks verwendet. Heute, mit wachsenden Datenmengen und Fortschritten in den Bereichen Data Science, Machine Learning und KI, nutzt Southern Company dieselben AMI-Daten, um tiefere Einblicke und neue Anwendungsfälle zu erschließen und sie so zu einem strategischen Asset für Kundenprogramme, das Asset-Management und die Netzbereitschaft zu machen.

Bei der Southern Company bilden AMI-Daten die Grundlage für fast jede große Analytics-Initiative, die wir durchführen. Wir setzen Ressourcen für die Verwaltung von AMI-Systemen ein, weil wir unsere Rolle bei der Bereitstellung wertvoller Daten und Erkenntnisse für das gesamte Unternehmen verstehen. Aus den Daten von über 4,6 Millionen Smart Metern wandeln wir Rohdaten in handlungsrelevante Einblicke um, die die Netzintelligenz vorantreiben, Kunden stärken und die betriebliche Effizienz steigern. Durch den Einsatz von Technologien wie Databricks, Data Science und Cloud-Infrastruktur haben wir erhebliche Fortschritte erzielt. Mit Blick auf die Zukunft konzentrieren wir uns auf die Weiterentwicklung unserer AMI-Technologie, um robustere Echtzeitdaten zu erschließen, die einen größeren Kundennutzen bieten und unser Netz stärken. – Brandon Lundy, Director, AMI/MDM-Systeme

Viele der Netz-Tools, auf die sich Planer, Betreiber und Kundenteams verlassen, nutzen bereits im Hintergrund die Leistungsfähigkeit von AMI. Indem AMI in den Vordergrund gerückt wird, wird seine Rolle sichtbarer – von der Bereitstellung von Daten für Zuverlässigkeitsanalysen bis hin zur Ermöglichung kundenorientierter Lösungen. Mit der zunehmenden Akzeptanz im gesamten Unternehmen erweisen sich AMI-Daten als wertvolle Ressource für die Analytics von Versorgungsunternehmen: hohes Volumen, hoher Informationsgehalt und große Wirkung.

Aufbau eines datengesteuerten Energieversorgers: Strategie und Innovation

Die Modernisierung von Southern Company begann mit einer soliden Datenstrategie, die sich auf einige wenige Grundpfeiler konzentrierte:

• Datenzugänglichkeit und Governance: Machen Sie Daten sicher, zuverlässig und für die richtigen Teams und Partner leicht zugänglich, nicht nur für das interne Reporting, sondern auch, um gemeinsame Erkenntnisse im gesamten Unternehmen zu ermöglichen.
• Databricks Unity Catalog: Etablieren Sie eine Single Source of Truth mit feingranularer Governance, Datenherkunft (Lineage) und Auffindbarkeit, sodass Teams vertrauensvoll auf zuverlässige Daten aufbauen können.
• Data Engineering und Zeitreihen-Pipelines: Aufbau einer skalierbaren, fehlertoleranten Streaming-Erfassung und -Verarbeitung für Telemetrie-, AMI-, SCADA- und IoT-Ereignisse zur Ermöglichung von Situationsbewusstsein in Echtzeit, automatisierter Anomalieerkennung und schneller Reaktion auf Ausfälle im gesamten Netz.
• Analytics und Business Intelligence: Entwickeln Sie moderne Dashboards und Tools für Echtzeiteinblicke und Operational Intelligence, die schnellere Entscheidungen und ein stabileres Netz ermöglichen.
• Fortgeschrittene Data Science und KI: Operationalisierung von prädiktiven Modellen und generativen KI-Funktionen zur Verbesserung der Netzzuverlässigkeit, der Erschwinglichkeit, des Kundenerlebnisses und der operativen Effizienz im großen Scale.

Der Databricks-gestützte „One-Stop-Shop“ der Southern Company führt AMI und andere kritische Datasets in einer zentralisierten Umgebung zusammen, bricht so Silos auf und beschleunigt erweiterte Analysen und Datenprodukte. Diese einheitliche Plattform liefert handlungsorientierte Erkenntnisse und Alerts, die die Kundenbindung verbessern, die betriebliche Effizienz steigern und die Netzstabilität stärken.

Edge Intelligence und zentralisierte Analysen sind zwei Seiten derselben Medaille: Erkenntnisse näher am Geschehen, Maßnahmen näher am Kunden. Unser Engagement besteht darin, sicherzustellen, dass Southern Company an der Spitze der Energieinnovation bleibt und vertrauenswürdige Daten und ethische KI nutzt, um eine zuverlässigere, gerechtere und nachhaltigere Zukunft für alle zu gestalten – Joyce Solomon, Manager, Datenanalyse

Modernisierung der Datenplattform: Von On-Premises in die Cloud

Da das Datenvolumen und die Komplexität zugenommen haben, hat Southern Company die Beschränkungen von On-Premises-Lösungen durch die Standardisierung seiner Cloud-Daten- und KI-Plattform auf Databricks überwunden. Diese Umstellung bringt mehrere entscheidende Vorteile mit sich:

• Aufbrechen von Datensilos: Die Zentralisierung von Daten erleichtert die Ausführung funktionsübergreifender Analytics und die Koordination von Maßnahmen über Teams hinweg.
• Skalierbarkeit: Die cloud-native Infrastruktur unterstützt riesige AMI-Datasets sowie erweiterte Analyse- und KI-Workloads ohne Kapazitätsengpässe.
• Agilität und Innovation: Teams können neue Modelle und Tools schneller erstellen, testen und bereitstellen und so Ideen schneller in produktive Ergebnisse umsetzen.

Bei dieser Modernisierung geht es nicht nur um die Verbesserung der Infrastruktur. Es geht darum, einen Mehrwert zu schaffen durch bessere Einblicke für Kunden, eine fundiertere Planung und ein stärkeres, widerstandsfähigeres Stromnetz. Nichts davon geschieht isoliert. Der kollaborative Ansatz von Southern Company mit Databricks, Technologiepartnern und Branchenkollegen beschleunigt Innovationen und hilft dabei, neue Standards zu setzen. Die gemeinsame Entwicklung auf der Grundlage gemeinsam genutzter Daten, vertrauenswürdiger Governance und wiederholbarer Muster ermöglicht die schnelle Skalierung von Lösungen über APC, GPC und MPC hinweg.

Anwendungsfälle aus der Praxis: Wertschöpfung mit AMI-Daten

Die Investition von Southern Company in AMI-Daten und Analytics hat zu einer Reihe von hochwirksamen Anwendungsfällen geführt:

• Zähleridentifikation: Nutzung von AMI-Daten und erweiterten Analytics zur Identifizierung und Behebung von fehlerhaften Zählern, unbefugtem Energieverbrauch oder Manipulationen. Dies schützt die Integrität des Netzes und gewährleistet eine korrekte Abrechnung für alle Verbraucher.
• Erschwinglichkeit und Gerechtigkeit (HVAC-Analytics): Nutzung von Analytics, um Haushalte zu identifizieren, die bei Hitze- oder Kältewellen Probleme mit der Heizung oder Kühlung haben könnten, und sie rechtzeitig mit hilfreichen Programmen und Ressourcen zu versorgen.
• E-Fahrzeug-Erkennung: Identifizierung von Ladevorgängen von E-Fahrzeugen zu Hause anhand von Lastsignaturen von Smart Metern zur Unterstützung der Netzplanung, Tarifgestaltung und maßgeschneiderten Kundenansprache. Initiativen wie CLAI.ai helfen dabei, AMI-Erkenntnisse in konkrete Maßnahmen für Programme und Kundenkontaktpunkte umzusetzen.
• Netzbereitschaft und Transformator-Analytics: Durch die Kombination von GIS- und AMI-Daten zur Prognose der Transformatorauslastung, Überwachung des Überlastungsrisikos und Optimierung der Asset-Nutzung, mit der Möglichkeit eines Drilldowns nach Betriebszentrum, Umspannwerk, Einspeisepunkt und beitragenden Zählern.
• Verknüpfung von Kunden und Netz (grundlegendes Mapping): Pflege genauer Beziehungen zwischen Kunden, Zählern, Transformatoren und Speiseleitungen, die als Grundlage für Analysen in Zuverlässigkeits-Tools und bei der Netzplanung dienen und die Basisschicht für andere Anwendungsfälle bereitstellen.

Zusammen verdeutlichen diese Anwendungsfälle die Rolle von AMI als treibende Kraft für Netzintelligenz und Kundennutzen, was sowohl betriebliche Verbesserungen als auch Programminnovationen vorantreibt.

Edge Computing und verteilte Intelligenz

Die nächste Stufe der AMI-Innovation besteht darin, die Intelligenz näher an den Ort der Datenerzeugung zu bringen: zum Zähler selbst. Diese Entwicklung verwandelt Zähler von passiven Datensammlern in aktive Teilnehmer am Netzmanagement und an der Kundenbindung. Anstatt jeden Datenpunkte zur Analysen in die Cloud zu senden, können Smart Meter zunehmend Probleme erkennen, Ereignisse priorisieren und Aktionen dort triggern, wo die Daten entstehen. Dieser Wandel ermöglicht schnellere Entscheidungen, umfassendere lokale Einblicke und eine neue Klasse von Netz- und Kundenanwendungen, die über das hinausgehen, was herkömmliche Einwegzähler unterstützen können.

Eingebettete Edge-Analytics

• Anomalieerkennung in Echtzeit durchführen, wie z. B. Spannungsschwankungen oder Lastungleichgewichte, ohne auf die Verarbeitung in der Cloud warten zu müssen.
• Ermöglicht lokale Entscheidungsfindung zur schnellen Erkennung und Behebung von Ausfällen, um Verzögerungen zu minimieren und die Zuverlässigkeit zu verbessern.

Lasten-Disaggregation und Einblicke auf Geräteebene

• Erkennung spezifischer Gerätesignaturen (z. B. HLK-Anlagen, Ladegeräte für E-Fahrzeuge und Warmwasserbereiter) in nahezu Echtzeit.
• Unterstützung personalisierter Energiemanagement-Programme, wie z. B. Alerts bei hohen Rechnungen aufgrund ineffizienter HLK-Systeme oder des Ladeverhaltens von E-Fahrzeugen, ohne dass zusätzliche Smart-Home-Geräte erforderlich sind.

Verteilte Intelligenz zur Netzoptimierung

• Verbesserte Prognosen auf Transformatorenebene durch aggregierte Edge-Daten verbessern die Asset-Nutzung und reduzieren das Überlastungsrisiko.
• Lastensteuerung (Demand Response) dynamischer und präziser gestalten, indem Zähler die Lastflexibilität direkt an die Netzbetreiber signalisieren.

Ausblick: Die AMI-Chance

Mit Blick auf die Zukunft wächst das Potenzial rund um AMI weiter. Zähler der nächsten Generation und Edge Analytics werden die Echtzeittransparenz vertiefen, während cloud-natives Streaming und Model Serving die Zeit vom Signal bis zur Entscheidung weiter verkürzen werden. Generative KI wird dabei helfen, Anomalien zusammenzufassen, Maßnahmen zu empfehlen und die Arbeitsabläufe von Betreibern zu optimieren, wodurch komplexe Netzbetriebe sowohl für Menschen als auch für Systeme einfacher zu verwalten sind.

Vor allem aber wird AMI ein Eckpfeiler der Mission des Dienstprogramms bleiben, eine intelligentere, stabilere und kundenorientiertere Energiezukunft zu schaffen. Da immer mehr Geräte angeschlossen werden, verteilte Ressourcen zunehmen und die Erwartungen der Kunden steigen, kann AMI die vertrauenswürdige, hochauflösende Datenschicht bereitstellen, die alles miteinander verbindet. Durch die Nutzung dieser Funktionen können Diensprogramme über die reine Compliance hinausgehen und die Zählertechnik als Plattform für neue Erkenntnisse und Verbesserungen nutzen.

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(Dieser Blogbeitrag wurde mit KI-gestützten Tools übersetzt.) Originalbeitrag