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LTE-Betriebseffizienz spart Tausende für ElectriCities

"LTE bot enorme Kosteneinsparungen gegenüber unseren alten Kupferverbindungen. Digi war die logische Wahl für eine sichere und zuverlässige Kommunikation mit den Zählern und Generatoren unserer Mitglieder."

John Coates, EMS-Anwendungstechniker
ElectriCities betreut 90 Mitgliedsgemeinden und 1,2 Millionen Kunden in North Carolina, South Carolina und Virginia.

ElectriCities of NC ist eine gemeinnützige Organisation, die eine Reihe von technischen Dienstleistungen zur Unterstützung der Stromversorgung in ganz North Carolina, South Carolina und Virginia anbietet, einschließlich Notfallhilfe, Schulungen, Sicherheit und Kommunikation für 90 Mitgliedskommunen und 1,2 Millionen Kunden.

Das Unternehmen unterhält ein komplexes Netzwerk, das Tausende von Quadratmeilen abdeckt und Daten von einer Reihe von Zählern, Generatoren und Telemetriegeräten sammelt, um seinen Mitgliedsversorgern umfassende Kommunikations- und Managementdienste zu bieten.

ElectriCities erbringt auch Managementdienstleistungen für die North Carolina Municipal Power Agency Number 1 (NCMPA1) und die North Carolina Eastern Municipal Power Agency (NCEMPA).

Business Herausforderung

Zu den wichtigsten geschäftlichen Herausforderungen für ElectriCities gehörten die Fähigkeit, ihren Kunden angesichts der Anfälligkeit der Stromnetze für Probleme wie Wetterereignisse einen möglichst zuverlässigen Service zu bieten, sowie die Fähigkeit, ihr Versorgungsgebiet und ihr Serviceangebot zu skalieren und zu erweitern.

Sie waren stark von der alten Infrastruktur abhängig, z. B. von T1-Leitungen und 56k-Modems. Wenn ein Baum umstürzte und eine POTS-Leitung herunterriss, konnte es Tage oder Wochen dauern, bis die Kommunikationsdienstleister zu einem Serviceeinsatz vor Ort kamen. Da das Altsystem unzuverlässig war und es hohe Kosten verursachte, zum Ort des Ausfalls zu reisen, um die Situation zu beheben und eine Lösung zu finden, musste es einen besseren Weg geben.

Die verfügbaren Technologien zur Erweiterung von Kommunikationsnetzwerken hatten Vor- und Nachteile. Die Installation herkömmlicher 56k-Kupferleitungen zu jedem Standort wäre zu kostspielig und würde gleichzeitig das Risiko von physischen Schäden durch Bäume und Blitzeinschläge erhöhen. Alternative Kommunikationsmethoden, wie z. B. Glasfaserkabel, könnten die Gefahr von Blitzeinschlägen verringern, waren aber unerschwinglich und für den relativ begrenzten Bandbreitenbedarf der einzelnen Standorte zu teuer.

"Unsere Suche nach der richtigen Technologie führte uns zum Mobilfunk", sagt John Coates, Lead Systems Coordinator bei ElectriCities. "Heute sind die Netze sehr weitläufig, die Kosten für die Bereitstellung von Mobilfunk sind minimal und die Zuverlässigkeit ist hervorragend." Da zudem die Kosten für Mobilfunkdaten sinken, entschied ElectriCities, dass die Umstellung auf Mobilfunknetze die nötige Zukunftssicherheit bieten würde.

Digi International hat bereits seit mehreren Jahren erfolgreich Mobilfunklösungen für Energieversorger in Kalifornien, Colorado, Texas, Michigan, Florida, New York und vielen anderen Staaten bereitgestellt. International hat Digi auch Lösungen für zahlreiche LATAM- und europäische Länder geschaffen.

Lösung

In den Generator- und Steuerschränken befindet sich das Digi WR31 für die Generatorsteuerung und das Digi WR21 für die Zählerkommunikation.

Nachdem sich das ElectriCities-Team für LTE als neue Netzwerkinfrastruktur entschieden hatte, lag der Fokus auf der Hardware, die für die Anbindung an Mobilfunknetze optimiert war. "Die Fähigkeit, die Hardware schnell online zu bringen, war der Schlüssel, ebenso wie die Anforderung, dass die Hardware sicher ist, die Flexibilität hat, auf mehreren Carriern zu laufen, und über ein zentrales Management-Tool verwaltet werden kann", so Coates.

Mit der unvermeidlichen Mischung von Zählern, die bereits im Feld eingesetzt werden, und den Anforderungen an eine sichere und zuverlässige Zählerabfrage-Datenkommunikation war es zwingend erforderlich, eine zentral verwaltete Funklösung zu finden, die zuverlässig genug ist, um eine Netzwerkverbindung für häufige Zählerauslesungen aufrechtzuerhalten, und flexibel genug, um die Kommunikation mit Schneider-, Itron-, JEMStar- und SEL-Geräten zu unterstützen.

ElectriCities entschied sich für den Digi WR31 und den Digi WR21 LTE-Router, weil sie die richtige Kombination aus Zuverlässigkeit, Sicherheit, Kontrolle und Flexibilität boten. In den Industrieschränken sind der Digi WR31 für die Generatorsteuerung und der Digi WR21 für die Zählerkommunikation untergebracht.

Die Router waren für ElectriCities eine wünschenswerte Wahl aufgrund der Digi SureLink® -Funktion, die es den Digi LTE-Routern ermöglicht, den Zustand der Verbindung durch aktive Techniken (z. B. Pings) oder passive Techniken (über eine Stateful-Firewall) zu überwachen und dann korrigierende Maßnahmen wie ein Zurücksetzen des Mobilfunkmoduls oder einen Neustart des Routers einzuleiten, um eine maximale Betriebszeit zu gewährleisten. Dies ermöglicht eine konsistente Verbindung während der Zeiträume, in denen Mobilfunknetze Wartungsarbeiten und Upgrades durchlaufen und auf inaktive Geräte geprüft werden, was beides dazu führen kann, dass ein Gerät seine Netzwerkverbindung verliert. Der Router enthält außerdem einen IP-Traffic-Analyzer, mit dem praktisch jede Schnittstelle oder jedes Protokoll auf dem Router untersucht werden kann. Dies kann ein unschätzbares Werkzeug bei der Fehlersuche in komplexen Konfigurationsszenarien und bei der Überprüfung der sicheren Übertragung von Daten von einem Punkt zum anderen sein.

Die Hochleistungs-Industrierouter von Digi bieten Multi-Carrier-Unterstützung, so dass ein einziger Router zwischen primären und Backup-LTE-Carriern wechseln kann, um die Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Darüber hinaus sind sie in den Digi Remote Manager® integriert, eine gehostete Sicherheits-, Konfigurations- und Verwaltungslösung, die es kleineren Teams leicht macht, eine weit verbreitete Lösung über einen einzigen Zugangspunkt zu verwalten und zu sichern. Ein Hauptmerkmal der Plattform ist, dass sie die Konfiguration der eingesetzten Geräte überwacht und diese automatisch korrigieren kann, um die Konfiguration auf die genehmigten Einstellungen zurückzusetzen.

Ergebnisse

ElectriCities sparte im ersten Jahr nach der Implementierung der Digi-Lösungen für die Echtzeit-Datenerfassung an den Zählern der Umspannwerke und an den im Feld installierten Generatoren über 300.000 $ an Telemetriegebühren. Die Einsparungen sind jährlich weiter gestiegen. Darüber hinaus stellte ElectriCities fest, dass die LTE-Router von Digi eine weitaus zuverlässigere VPN-Verbindung aufrechterhalten als die Einwahlmodems, die sie in der Vergangenheit verwendet hatten.

Der Einsatz der Digi-Technologie führte zu Einsparungen in wichtigen Bereichen des Netzwerks: Die jährlichen Kosten für Blitzeinschläge wurden durch den Einsatz von Wireless-Routern um 20.000 $ pro Standort gesenkt. Darüber hinaus führte der geringere Zeitaufwand für die Fehlersuche und Reparatur von Geräten in Verbindung mit reduzierten Wartungsverträgen zu einer zusätzlichen Einsparung von 30.000 $ pro Jahr und Standort.

Ebenso wichtig ist, dass die Lösung ElectriCities in die Lage versetzte, ihr Geschäft mit einem kompakten Team zu skalieren, um eine viel breitere Region zu bedienen, die nun mehrere Bundesstaaten umfasst. Die Fähigkeit, große Einsätze von einem einzigen Zugangspunkt aus zu überwachen und sicher zu verwalten, ermöglicht es dem Team, die Abdeckung zu gewährleisten und eine weitaus größere Nachfrage zu befriedigen, ohne die Zahl der Mitarbeiter zu erhöhen.

ElectriCities ist in der Lage, Management- und Kommunikationsdienste in einem riesigen geografischen Gebiet zuverlässiger und effizienter bereitzustellen und so die Stromversorgung der Mitgliedskommunen und Kunden zu verbessern und zu optimieren.


Weitere Informationen über das Projekt ElectriCities finden Sie in John Coates' Fallstudienartikel in Power-Grid.com.

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