Torując drogę dla zielonej energii w Niemczech

Rozwój innowacyjnych rozwiązań w sektorze energetycznym dzięki technologii chmury

Aby w pełni wykorzystać potencjał odnawialnych źródeł energii, konieczna jest rozbudowa sieci przesyłowych energii elektrycznej. Projekty infrastrukturalne "SüdLink" i "SüdOstLink" są zatem niezbędne, ale są również znaczącymi przedsięwzięciami, które nigdy wcześniej nie były podejmowane. Sam przesył energii elektrycznej na odległość setek kilometrów za pomocą podziemnego okablowania jest innowacją.

Jako specjalista w dziedzinie pomiarów, testowania i systemów monitorowania sieci energetycznych, HIGHVOLT wcześnie zdał sobie sprawę, że konserwacja podziemnych kabli na takiej długości jest dużym wyzwaniem, ponieważ trudno jest precyzyjnie zlokalizować usterki. Przy mocy 2 gigawatów na kabel, usterki i długie prace konserwacyjne generują ogromne straty w przesyle energii. Jest to szczególnie problematyczne w kontekście wspierania i zasilania infrastruktury krytycznej.

System monitorowania kabli HiMON® firmy HIGHVOLT, opracowany i opatentowany we współpracy z Uniwersytetem Technicznym w Dreźnie, jest pierwszym modułowym systemem pomiaru i oceny stanu do szybkiej lokalizacji uszkodzeń kabli. Jest on również wykorzystywany do oceny częściowych wyładowań i zapewnienia analizy trendów starzenia się kabli w celu analizy awarii kabli. Przyszłe zastosowanie konserwacji predykcyjnej zmniejszy ryzyko przyszłych awarii kabli.

System monitorowania opiera się na około 2000 czujników, które są zainstalowane w odstępach od dwóch do pięciu kilometrów w podziemnym kablu, które stale mierzą i obliczają jakość transmisji kabla. HIGHVOLT opracował w tym celu modele matematyczne i niezbędne urządzenia fizyczne.

Jednak do digitalizacji, przechowywania i przetwarzania danych w zakresie około 100 terabajtów miesięcznie, HiMON® potrzebował solidnej architektury oprogramowania, która uwzględniałaby również wysokie wymagania i przepisy dotyczące infrastruktury krytycznej w zakresie bezpieczeństwa i dostępności. Ze względu na same koszty, rozwiązanie lokalne nie wchodziło w grę. Ze względu na swoje doświadczenie w technologiach chmurowych, w szczególności w usługach chmurowych Microsoft Azure, HIGHVOLT zaprosił SoftwareOne jako partnera.

Wybraliśmy SoftwareOne po intensywnych badaniach i porównaniu trzech różnych dostawców. Dlaczego? Ponieważ byliśmy pod wrażeniem profesjonalnego podejścia, chęci współpracy z innymi dostawcami usług i dużego zaangażowania pracowników.

– Thomas Steiner, dyrektor wykonawczy ds. technologii, HIGHVOLT Prüftechnik Dresden GmbH

SoftwareOne posiada doskonały zespół usług aplikacyjnych Na całym świecie obejmuje on ponad 1300 programistów i architektów oraz ponad 250 ekspertów ds SoftwareOne jest Złotym Partnerem Microsoft i Azure Expert MSP oraz posiada wszystkie 6 oznaczeń Solutions Partner, w tym "Digital & App Innovation (Azure)" oraz "Data & AI (Azure)".

Innowacja łączy się z technologią chmury: SoftwareOne opracowuje architekturę oprogramowania dla HiMON® z usługami w chmurze Azure

We współpracy z inżynierami i programistami HIGHVOLT, SoftwareOne przeanalizowało dokładne okoliczności i wymagania dotyczące rozwiązania podczas kilku warsztatów. Korzystając z usług w chmurze Azure, SoftwareOne opracowało architekturę oprogramowania dla systemu monitorowania HiMON®. Architektura ta spełnia wysokie wymagania w zakresie bezpieczeństwa i ochrony przed awariami, a także potrzeby niezawodnego przechowywania i przetwarzania dużych ilości danych w czasie rzeczywistym. Pozwala to operatorom systemów przesyłowych na terminową ocenę danych pod kątem możliwych usterek kabli. HIGHVOLT wybrał technologię chmury Microsoft, aby obniżyć koszty i skalować system do obsługi 2000 czujników w razie potrzeby.

Wspólnie z SoftwareOne zbudowaliśmy HiMON® całkowicie w oparciu o technologię chmury, aby uzyskać wysoce skalowalne i elastyczne, ale także bezpieczne rozwiązanie. Dzięki usługom Azure, takim jak Azure IoT, mamy znacznie większe możliwości testowania nowych pomysłów i reagowania na potrzeby i wymagania naszych klientów. Ponadto usługi takie jak Azure Kubernetes umożliwiają wysoki poziom automatyzacji, dzięki czemu nasze zespoły korzystają z mniejszej liczby czynności administracyjnych.

– Thomas Steiner, dyrektor wykonawczy ds. technologii, HIGHVOLT Prüftechnik Dresden GmbH

Następujące usługi Azure są wykorzystywane w architekturze oprogramowania opracowanej przez SoftwareOne:

• Azure IoT: Za pośrednictwem Azure IoT Hub dane pomiarowe z czujników są odbierane i przechowywane przez tzw. kolektory danych. Azure IoT Edge umożliwia konteneryzację własnych aplikacji, takich jak odbiór danych. Usługa obejmuje również zarządzanie IoT w zakresie udostępniania oprogramowania i konfiguracji urządzeń.
• Usługa Azure Kubernetes umożliwia przetwarzanie i przygotowywanie danych w kontenerach. Różne procesy są zautomatyzowane. Umożliwiają one większą elastyczność i skalowalność w przypadku zmian w architekturze oraz minimalizują własne koszty operacyjne.
• Azure Blob Storage służy do przechowywania dużych ilości nieustrukturyzowanych danych. Jezioro danych służy jako źródło różnych scenariuszy oceny, które HIGHVOLT może opracować zgodnie z przyszłymi potrzebami operatorów systemów przesyłowych lub innych klientów. Dane będą również wykorzystywane do przyszłych szkoleń AI.
• Azure SQL Database służy do przechowywania przetworzonych danych, które są ostatecznie połączone z portalem dla HIGHVOLT i portalem klienta hostowanym w Azure Static Web App.
• Ocena danych w celu szybkiej lokalizacji usterek kabli, oceny częściowych wyładowań i oznak starzenia się kabla jest początkowo przeprowadzana ręcznie przez HIGHVOLT, ale w przyszłości ma być kontrolowana przez sztuczną inteligencję.

Zgodność z wysokimi standardami bezpieczeństwa:

• Azure Key Vault umożliwia przechowywanie poufnych danych, takich jak klucze API, ciągi połączeń, hasła i ustanowienie odpowiedniego zarządzania prawami.
• Application Gateway z WAF zapewnia ochronę przed cyberatakami i botami.
• DDoS Protection chroni przed atakami przeciążeniowymi na rozwiązanie chmurowe.
• Azure Monitoring zapewnia ciągłe działanie.
• Azure Entra ID obejmuje zarządzanie tożsamością.
• Dane dotyczące bezpieczeństwa wszystkich komponentów architektury są dodatkowo analizowane przez Azure Sentinel, co pozwala na szybsze rejestrowanie incydentów bezpieczeństwa i reagowanie na nie.