エネルギー管理システム

エネルギーネットワーク管理

高まるエネルギーネットワークの需要

世界のエネルギーのニーズは、着実に増大しています。2017年の世界のエネルギー消費は2.2%増加し 、これは2013年以来最も急速な成長でした。停電による経済的損失は極めて大きく、エネルギーコンサルタントのE Sourceが調査した8つの主要な米国市場では、停電により年間約$270億に上る損失があります。現在これまで以上に、すべての送電網運営者は、停電の影響を最小限にするために、需要の急騰、または、供給の下落のバランスを図り、安定させるための、より速いエネルギー管理システムを必要としています。

エネルギー管理システムの需要
従来のエネルギー管理システムの弱点

需要と供給のバランスを図るためには従来の管理システムでは不十分

送電網監視システムの大部分は、構築後何十年も経過しており、それらの監視に使用されているツールは非常に限定的です。そのために、多くの公益事業会社は、目まぐるしい需要と供給の変化に対する計画、最適化、および、対応が妨げられています。この結果、運営上のリスクが高まり、費用が増え、停電が増加しています。

一部の企業は、問題対処のために従来のビジネスインテリジェンステクノロジーを採用しようとしています。多くの電力システムは、相互リンクされた表形式データ(テーブル)の集まりの中のリレーショナルデータベースを利用してモデル化されています。電力システムのさまざまなコンポーネントが別個のテーブルに格納されているため、電力システムの接続性とトポロジーのモデル化を行うには、共有されているキー値を使用してテーブル同士をリンクしなければなりません。テーブル間で接続またはリンクを行った場合、通常、電力潮流の計算に処理時間の約25%、送電網の状態評価には35%が必要です。

現在の送電網のデータサイズと複雑さを考えると、リレーショナルデータベースを利用した従来のエネルギー管理システムは低速で高コストであり、通常、膨大かつ複雑なエネルギーおよびユーティリティのデータを分析することができません。

エネルギー管理システムにTigerGraphのグラフデータベースを活用する理由は?

グラフ分析によるIoTデータの監視

グラフ分析を使用した IoT(モノのインターネット)データの監視

メーターの検針から、ネットワーク・センサーからの情報まで、公益事業会社にはデータがあふれかえっています。一般的なネットワークには、100億ものデバイスが含まれており、各デバイスは頻繁に更新情報を送信しています。

送電網のバランスを図るためには、複数のレベルの電力インフラからの信号を統合し、極限まで行われたディープ・リンク分析である、複雑な一次方程式で需要と供給を適合させる必要があります。すべての送電網データの処理にTigerGraphを使用することによって、ネットワークの運営者は、需要の急騰、または、供給の下落に即座に対応することができ、信頼性、効率性、および、顧客体験を向上しつつ、運営上のリスクと費用を低減できます。

グラフ分析を使用した需要と供給のバランス調整

リアルタイムを超えるエネルギー管理システム(EMS)を作り出すことは、電力業界にとって達成が困難な目標でした。このようなシステムは、電力の需要と供給のミスマッチを識別し、送電網の重要性の低い区域の電力消費を下げ、工業生産と国家安全のために、より重要性の高い区域へ電力を転用することを数秒で達成ができなければなりません。このエネルギー管理システムは、リモート監視・制御システムのサンプルサイクル(通常は5秒)内で実行を完了できる必要があります。

電力管理のための大規模な線形方程式を解く標準的なアプローチには、膨大で時間のかかる行列演算が必要とされます。電力システムをグラフとしてモデル化すれば、接続とトポロジーをより自然な形で見ることができます。データの準備は不要です。その上、電力潮流の計算と状態評価に一般的に必要とされる時間の25〜35%を削減することができます。バスの順序付けおよびアドミタンスグラフの形成は、すべてのグラフノードを並行して処理することで実行されます。コア計算はすべてグラフ上で実行され、解決された値は、ベクトルまたは行列内の未知の変数ではなく、グラフの頂点および辺の属性として保存されます。

TigerGraphを使用すると、解決された値がグラフ上の頂点および辺の属性として保存されますので、マッピングプロセスは不要です。結果の視覚化には、従来のアプローチを使用した場合、電力潮流計算の合計所要時間の約70%、状態評価の28%を必要とします。TigerGraphのグラフ分析を使用すれば、こうした時間を削減することができます。

TigerGraphを使用したエネルギー管理システムの利点