Construire l'avenir de l'énergie grâce à l'innovation des compteurs intelligents

Introduction

Dans le paysage énergétique actuel en rapide évolution, les infrastructures publiques subissent une pression croissante pour moderniser leurs réseaux, réaliser de nouveaux gains d'efficacité et offrir une valeur plus personnalisée à leurs clients. L'infrastructure de comptage avancé (AMI) est la combinaison de compteurs intelligents, de réseaux de communication sécurisés et de plateformes de données qui permettent à un fournisseur de services publics et à ses clients de partager des informations détaillées sur leur consommation d'énergie en quasi temps réel. Les données AMI constituent un asset qui, une fois associé à des analyses modernes, peut améliorer la réponse aux pannes, la Prévision de la demande et l'engagement des clients.

Alors que les programmes AMI se sont traditionnellement concentrés sur l'amélioration de la précision et de la granularité des données, la véritable opportunité consiste à les exploiter en tant que plateforme de données stratégique pour l'innovation. Southern Company exploite ce potentiel en utilisant Databricks, l'analytique basée sur l'IA et une intelligence de comptage de nouvelle génération pour transformer les données brutes d'intervalles en insights en temps réel qui améliorent la fiabilité, accélèrent la réponse aux tempêtes et soutiennent un réseau plus propre et plus flexible. Ce blog explore comment cette approche crée de nouvelles opportunités pour les infrastructures publiques et propose des idées dont d'autres peuvent s'inspirer.

Le parcours : Du comptage traditionnel aux opérations intelligentes basées sur les données

Depuis des décennies, Southern Company est à la pointe de la technologie des compteurs, avec une infrastructure de compteurs intelligents en place depuis plus de dix ans au sein d'Alabama Power (APC), de Georgia Power (GPC) et de Mississippi Power (MPC), comprenant environ 1,6 million de compteurs chez APC, 2,8 millions chez GPC et 200 000 chez MPC. La première vague de déploiement s'est concentrée sur l'efficacité opérationnelle, comme l'automatisation des relevés de compteurs, mais elle a également jeté les bases de quelque chose de plus grand : un stream de données robuste et continu.

Par le passé, les données des compteurs se limitaient en grande partie aux systèmes de facturation et étaient utilisées pour un ensemble restreint de tâches. Aujourd'hui, avec des volumes de données croissants et les progrès en Data Science, en machine learning et en IA, Southern Company utilise ces mêmes données AMI pour obtenir des insights plus approfondis et de nouveaux cas d'usage, les transformant en un atout stratégique pour les programmes clients, la gestion des assets et la préparation du réseau.

Chez Southern Company, les données AMI constituent la base de presque toutes les initiatives analytiques majeures que nous menons. Nous consacrons des ressources à la gestion des systèmes AMI, car nous comprenons notre rôle dans la fourniture de données et d'insights précieux à l'ensemble de l'entreprise. À partir de plus de 4,6 millions de compteurs intelligents, nous transformons les données brutes en insights exploitables qui favorisent l'intelligence du réseau, autonomisent les clients et améliorent l'efficacité opérationnelle. En nous appuyant sur des technologies telles que Databricks, la Data Science et l'infrastructure cloud, nous avons réalisé des progrès significatifs. À l'avenir, nous nous attachons à faire évoluer notre technologie AMI pour exploiter des données en temps réel plus robustes qui apportent une plus grande valeur ajoutée à nos clients et renforcent notre réseau. — Brandon Lundy, Directeur des systèmes AMI/MDM

Bon nombre des outils de réseau sur lesquels s'appuient les planificateurs, les opérateurs et les équipes client exploitent déjà la puissance de l'AMI en coulisses. Placer l'AMI au premier plan rend son rôle plus visible, de l'alimentation de l'analytique de fiabilité à la mise en place de Solutions centrées sur le client. À mesure que son adoption se généralise dans l'entreprise, les données AMI s'avèrent être une ressource précieuse pour l'analytique des infrastructures publiques : volume élevé, signal fort et impact important.

Construire des infrastructures publiques axées sur les données : stratégie et innovation

La modernisation de Southern Company a commencé par une stratégie de données robuste axée sur quelques piliers fondamentaux :

• Accessibilité et gouvernance des données : rendez les données sécurisées, fiables et faciles d'accès pour les équipes et Partenaires appropriés, non seulement pour le reporting interne, mais aussi pour générer des insights partagés à l'échelle de l'entreprise.
• Databricks Unity Catalog : établissez une source unique de vérité avec une gouvernance, une traçabilité et une découvrabilité affinées pour que les équipes puissent s'appuyer en toute confiance sur des données fiables.
• Data Engineering et pipelines de séries temporelles : créez une ingestion et un traitement en streaming évolutifs et tolérants aux pannes pour les événements de télémétrie, AMI, SCADA et IoT, permettant une connaissance de la situation en temps réel, une détection automatisée des anomalies et une réponse rapide aux pannes sur l'ensemble du réseau.
• Analytique et Business Intelligence : Développer des tableaux de bord et des outils modernes pour une visibilité en temps réel et une intelligence opérationnelle, permettant des décisions plus rapides et un réseau plus résilient.
• Science des données avancée et IA : opérationnaliser les modèles prédictifs et les capacités d'IA générative pour améliorer la fiabilité du réseau, l'accessibilité financière, l'expérience client et l'efficacité opérationnelle à grande échelle.

Le « guichet unique » de Southern Company, optimisé par Databricks, rassemble l'AMI et d'autres datasets critiques dans un environnement centralisé, éliminant les silos et accélérant l'analytique avancée et les produits de données. Cette plateforme unifiée fournit des insights exploitables et des alertes qui améliorent l'engagement client, l'efficacité opérationnelle et renforcent la résilience du réseau.

L'intelligence en périphérie et l'analytique centralisée sont les deux faces d'une même pièce : des insight plus proches de l'événement, une action plus proche du client. Notre engagement est de garantir que Southern Company reste à la pointe de l'innovation énergétique, en exploitant des données fiables et une IA éthique pour façonner un avenir plus fiable, équitable et durable pour tous. — Joyce Solomon, Responsable, Analytique des données

Modernisation de la plateforme de données : Du sur site au cloud

Face à l'augmentation du volume et de la complexité des données, Southern Company s'est affranchie des contraintes on-premise en standardisant sa plateforme cloud de données et d'IA sur Databricks. Cette transition offre plusieurs avantages clés :

• Éliminer les silos de données : la centralisation des données facilite l'exécution d'analytique transversale et la coordination des actions entre les équipes.
• Évolutivité : L'infrastructure cloud native prend en charge des datasets AMI massifs et des charges de travail d'analytique avancée et d'IA sans goulots d'étranglement de capacité.
• Agilité et innovation : les équipes peuvent créer, tester et déployer de nouveaux modèles et outils plus rapidement, ce qui permet de transformer plus vite les idées en résultats de production.

Cette modernisation ne consiste pas seulement à améliorer l'infrastructure. Il s'agit de générer de la valeur ajoutée grâce à de meilleurs insights pour les clients, une planification plus éclairée et un réseau plus robuste et plus résilient. Rien de tout cela ne se produit de manière isolée. L'approche collaborative de Southern Company avec Databricks, ses partenaires technologiques et ses pairs du secteur accélère l'innovation et contribue à établir de nouvelles normes. Le codéveloppement sur des données partagées, une gouvernance de confiance et des patterns reproductibles permet une mise à l'échelle rapide des solutions sur APC, GPC et MPC.

Cas d'usage concrets : créer de la valeur avec les données AMI

L'investissement de Southern Company dans les données et l'analytique AMI a débouché sur un éventail de cas d'usage à fort impact :

• Identification du comptage : exploitation des données AMI et de l'analytique avancée pour identifier et traiter les compteurs défectueux, la consommation d'énergie non autorisée ou les fraudes. Cela protège l'intégrité du réseau et garantit une facturation précise pour tous les consommateurs.
• Accessibilité et équité (analytique CVC) : utiliser l'analytique pour identifier les foyers qui pourraient rencontrer des difficultés de chauffage ou de climatisation pendant les vagues de chaleur ou de froid et proposer une assistance opportune avec des programmes et des ressources qui peuvent les aider.
• Détection des VE : Utilisation des signatures de charge des compteurs intelligents pour identifier la recharge de VE à domicile, soutenant la planification du réseau, la conception des tarifs et un engagement client sur mesure. Des initiatives comme CLAI.ai aident à traduire les insights AMI en actions concrètes pour les programmes et les points de contact clients.
• Préparation du réseau et analytique des transformateurs : en combinant les données SIG et AMI pour prévoir la charge des transformateurs, surveiller le risque de surcharge et optimiser l'utilisation des asset, avec la possibilité d'explorer les données en détail par centre d'Opérations, sous-station, ligne d'alimentation et compteurs contributeurs.
• Lien client-réseau (cartographie fondamentale) : maintenez des relations précises entre les clients, les compteurs, les transformateurs et les lignes d'alimentation, alimentant l'analytique dans les outils de fiabilité et la planification du réseau et fournissant la couche de base pour d'autres cas d'usage.

Ensemble, ces cas d'usage soulignent le rôle de l'AMI en tant que moteur de l'intelligence du réseau et de la valeur client, alimentant à la fois les améliorations opérationnelles et l'innovation des programmes.

Edge Computing et intelligence distribuée

La prochaine frontière de l'innovation AMI est de rapprocher l'intelligence de l'endroit où la génération de données commence, au niveau du compteur lui-même. Cette évolution transforme les compteurs, qui passent de collecteurs de données passifs à participants actifs dans la gestion du réseau et l'engagement client. Au lieu d'envoyer chaque point de données vers le cloud pour analyse, les compteurs intelligents peuvent de plus en plus détecter des problèmes, hiérarchiser les événements et déclencher des actions là où les données sont créées. Ce changement permet des décisions plus rapides, des insights locaux plus riches et une nouvelle catégorie d'applications pour le réseau et les clients qui vont au-delà de ce que le comptage unidirectionnel traditionnel peut prendre en charge.

Analytique embarquée en périphérie

• Effectuez la détection d'anomalies en temps réel, telles que les fluctuations de tension ou les déséquilibres de charge, sans attendre le traitement dans le cloud.
• Permettre la prise de décision locale pour l'identification et la restauration rapides des pannes, en minimisant les retards et en améliorant la fiabilité.

Désagrégation de la charge et insights au niveau des appareils

• Détecter les signatures d'appareils spécifiques (par exemple les systèmes CVC, les chargeurs de VE et les chauffe-eau) en quasi-temps réel.
• Prendre en charge des programmes de gestion de l'énergie personnalisés, tels que des alertes de factures élevées liées à l'inefficacité du système CVC ou aux habitudes de recharge des VE, sans nécessiter d'appareils domotiques supplémentaires.

Intelligence distribuée pour l'optimisation du réseau

• Améliorer les prévisions au niveau des transformateurs avec des données de périphérie agrégées, ce qui optimise l'utilisation des actifs et réduit le risque de surcharge.
• Rendre la réponse à la demande plus dynamique et précise en permettant aux compteurs de signaler la flexibilité de la charge directement aux opérateurs de réseau.

Perspectives : l'opportunité AMI

À l'avenir, l'opportunité que représente l'AMI ne fait que croître. Les compteurs de nouvelle génération et l'analytique en périphérie approfondiront la visibilité en temps réel, tandis que le streaming cloud natif et le service de modèles continueront de raccourcir le délai entre le signal et la décision. L'IA générative aidera à synthétiser les anomalies, à recommander des actions et à rationaliser les flux de travail des opérateurs, ce qui facilitera la gestion des opérations de réseau complexes pour les humains et les systèmes.

Plus important encore, l'AMI restera une pierre angulaire de la mission du service public : fournir un avenir énergétique plus intelligent, plus résilient et centré sur le client. À mesure que de nouveaux appareils se connectent, que les ressources distribuées prolifèrent et que les attentes des clients augmentent, l'AMI peut fournir la couche de données fiable et à haute résolution qui unifie l'ensemble. En adoptant ces capacités, les infrastructures publiques peuvent aller au-delà de la conformité et utiliser le comptage comme une plateforme pour de nouveaux insights et améliorations.

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(Cet article de blog a été traduit à l'aide d'outils basés sur l'intelligence artificielle) Article original