Dispečer a vedoucí inženýr na velínu procházejí živé digitální dvojče elektrické sítě
  1. Úvod
  2. Využití
  3. Energetika a utility
Distribuce energie · Řízení sítěRealizováno · výsledek u klienta

Národní provozovatel distribuční soustavy elektřiny

Digitální dvojče distribuční sítě: celostátní AI model národní elektrizační soustavy

Jedno z prvních celostátních AI digitálních dvojčat distribuční sítě v Evropě, které dispečerům dává přehled o národní elektrické síti téměř v reálném čase.

Celostátní

AI digitální dvojče sítě, jedno z prvních v Evropě

Téměř v reálném čase

monitoring národní distribuční sítě

Běžné IT

vybavení: bez nákladných upgradů hardwaru

Shrnutí pro vedení: digitální dvojče národní distribuční sítě

Klient
Národní provozovatel distribuční soustavy elektřiny
Rozsah
Národní distribuční soustava elektřiny
Infrastruktura
Běžný IT hardware
Uživatelé
Dispečeři, pracovníci bez specializace, plánovači

Kontext, rozhodnutí, výsledek

  • Výchozí stav. Obnovitelné zdroje, elektromobily a tepelná čerpadla zatěžovaly národní distribuční soustavu jako nikdy předtím. Monitorovací nástroje stavěné pro centralizovaný, předvídatelný systém nestačily a čtení dat vyžadovalo specialisty.
  • Rozhodnutí. Místo nákupu specializovaného hardwaru vybudovat živé digitální dvojče celé národní distribuční sítě, které spojuje strojové učení s časovým grafovým enginem a běží na běžné IT infrastruktuře.
  • Výsledek. Plně funkční celostátní dvojče, jedno z prvních v Evropě, s monitoringem téměř v reálném čase, predikcí, proaktivními upozorněními a plánovacími nástroji. Dynamiku sítě, kterou dřív uměli číst jen specialisté, dnes čtou i pracovníci bez specializace.
  • Doba do přínosu. Po spuštění následovalo školení dispečerů, technická dokumentace a průběžná podpora při optimalizaci – a nebyly potřeba žádné nákladné upgrady hardwaru.
Výchozí problém

Výzva: řídit národní síť v době energetické transformace

Provozovatel čelil v průběhu energetické transformace rostoucímu provoznímu tlaku na svou distribuční soustavu. Obnovitelná výroba, elektromobily a tepelná čerpadla měnily, jak, kdy a kudy elektřina teče.

Tradiční monitoring a znalosti několika specialistů ztěžovaly pohled na celek. Týmy potřebovaly propojit historické vzorce, spotřebu, výrobu a strukturu sítě, aby mohly plánovat v souvislostech, a ne jen reagovat na události.

Jak projekt probíhal

Postup: od analýzy sítě k živému modelu soustavy

Od společné otázky („co síť ve skutečnosti dělá?“) k živému modelu, se kterým může pracovat celý tým.

  1. Krok 01 · Analýza

    Jak jsme analyzovali síť

    Posoudili jsme výzvy v řízení sítě napříč celou distribuční infrastrukturou elektřiny v zemi.

    Zkoumali jsme historické vzorce, data o spotřebě a trendy výroby, abychom pochopili chování soustavy a způsoby, jak selhává – a zjistili, kde mohou existující informace podpořit dřívější rozhodnutí a kde týmy stále spoléhaly na úzký pohled nebo ruční interpretaci.

    Realizace Analýzu procesů a dat provedl náš tým.

  2. Krok 02 · Návrh a transformace

    Jak jsme navrhli živý model sítě

    Vyvinuli jsme digitální dvojče, které spojuje strojové učení s časovou grafovou databází. Propojuje události v čase se vztahy v síti a vytváří společný provozní obraz.

    Modely strojového učení analyzují historické vzorce a předpovídají spotřebu i výrobu. Návrh vycházel ze stávající infrastruktury provozovatele a z otázek, na které dispečeři potřebovali odpovědi – ne z univerzálního dashboardu.

    Systém byl navržen tak, aby efektivně zpracovával velké objemy dat na běžné IT infrastruktuře, bez nákladného hardwaru.

    Produkty NatusAI pro tuto schopnost

    Abstraktní vizualizace propojeného datového grafu s mnoha navazujícími uzly
    Zařízení, měření a historie propojené v jednom modelu, který zná čas.

Zavedení a přijetí v praxi

Abstraktní vizualizace verzovaného modelu sítě, v němž si každé spojení uchovává svou historii
Stejný živý model slouží velínu i technikům v terénu.
  1. Krok 03 · Vývoj

    Co jsme vybudovali

    Plně funkční celostátní digitální dvojče národní elektrizační soustavy, jedno z prvních svého druhu v Evropě.

    Kolem něj: dashboard pro monitoring téměř v reálném čase, prediktivní analytický engine, systém proaktivních upozornění, plánovač rekonfigurace sítě, plánovač údržby a nástroje pro podporu investičních rozhodnutí.

    Produkty NatusAI pro tuto schopnost

  2. Krok 04 · Zavedení

    Jak si to dispečeři osvojili

    Důkladné školení dispečerů, technická dokumentace a průběžná podpora při optimalizaci pomohly pracovníkům bez specializace pracovat s informacemi, které dřív vyžadovaly výklad specialisty.

    Produkty NatusAI pro tuto schopnost

Realizoval tým NatusAI s technologií časové grafové databáze. Štítky produktů ukazují, který produkt NatusAI danou schopnost poskytuje nebo ji poskytovat má; stav vydání najdete v části „Pro váš technický tým“.

Technik v rozvodně kontroluje data ze sítě na tabletu (ilustrační foto)
Ilustrační foto.
Lidská stránka

Co se změnilo pro týmy správy sítě

Dvojče zpřístupnilo odborné znalosti o síti dalším lidem, takže víc lidí může jednat podle toho, co se v síti děje.

  • Dispečeři. Jeden společný provozní přehled o stavu sítě s upozorněními, která označí situace dřív, než z nich vzniknou incidenty.

  • Pracovníci bez specializace. Dynamika sítě, kterou uměli číst jen specialisté, je teď viditelná a vysvětlená – s oporou ve školení a dokumentaci.

  • Plánovači a vedení. Rozhodnutí o rekonfiguraci, údržbě a investicích se ověří na živém modelu dřív, než se uvolní peníze.

Měřitelné výsledky, na kterých záleží

Dopad: národní síť, které rozumí a podle které jedná víc lidí

Celostátní

AI digitální dvojče sítě: přehled o národní distribuční síti téměř v reálném čase

Výsledky uváděné provozovatelem

  • Pracovníci bez specializace čtou dynamiku sítě, která dřív vyžadovala výklad specialisty
  • Proaktivní upozornění označí situace vyžadující pozornost dřív, než z nich vzniknou incidenty
  • Rozhodnutí o rekonfiguraci, údržbě a investicích se ověří na živém modelu dřív, než se uvolní peníze
  • Žádné nákladné upgrady hardwaru: dvojče běží na běžné IT infrastruktuře

Rozsah dodávky

1

živé digitální dvojče celé národní distribuční sítě

6

provozní nástroje nad jedním modelem: monitoring, predikce, upozornění, rekonfigurace, údržba a podpora investic

Běžné IT

infrastruktura, žádný specializovaný hardware

Rozsah a výsledky podle údajů klienta.

Co stavíme pro energetické týmy

Víc než dvojče sítě: AI v energetice pro celý životní cyklus

Stejný propojený přístup lze rozšířit na celou vaši infrastrukturu a spojit informace o zařízeních, síti, počasí, provozu i trhu.

Predikce pro infrastrukturu

Předpovídejte poptávku, výrobu a zatížení soustavy v různých scénářích.

Prediktivní údržba

Proměňte vzorce v datech o zařízeních v priority údržby.

Monitoring

Mějte stav zařízení a upozornění na očích v jednom provozním obrazu.

Obchodování s energií

Propojte předpovědi a tržní expozici s revizí strategie a obchodními rozhodnutími – se schválením člověkem.

Plánování infrastruktury

Porovnejte scénáře umístění, kapacity a připojení k síti ještě před investicí.

Úplné digitální dvojče

Udržujte živý model zařízení, vztahů a aktuálních i historických dat a ověřte si důsledky dřív, než začnete jednat.

Provozní cyklus, který lze zpětně ověřit

  1. 01

    Krok 01

    Propojit systém

    Spojte zařízení, vztahy a podklady do společného modelu.

  2. 02

    Krok 02

    Otestovat scénáře

    Prozkoumejte důsledky s viditelnými předpoklady.

  3. 03

    Krok 03

    Posoudit rozhodnutí

    Dejte odpovědným týmům kontext pro plánování a jednání.

Záznam dema

Digitální dvojče energetické sítě

Podívejte se na digitální dvojče sítě v provozu

Živý model elektrické sítě propojuje v jednom enginu zařízení, datové toky z měřidel, geografii, predikce a simulace a převádí je na monitoring, simulace a předpovědi.

Problém: distribuční síť je zároveň struktura, časové řady z měřidel a geografie, rozptýlené mezi GIS, ERP, infrastrukturu měření a senzory v reálném čase, které do sebe nikdy úplně nezapadají. Plánování, analýzy „co kdyby“ a výpočty toků výkonu ve velkém měřítku znamenají náročné ETL a noční dávkové zpracování, takže odpovědi často přicházejí příliš pozdě na to, aby se podle nich dalo jednat.

Jak řešení funguje: digitální dvojče v jednom enginu agreguje, vizualizuje a analyzuje data ze všech zdrojů (GIS, ERP, chytré elektroměry a živé senzory) a učí se z nich.

  • Jeden jednotný model: zařízení, jejich časové řady a poloha jsou v jednom grafu a jedné transakci.
  • Předpovědi pro každé zařízení: modely strojového učení mohou předpovídat každého odběratele i výrobce v celé síti.
  • Okamžitý výpočet toků výkonu: toky výkonu pro libovolný okamžik, v jakémkoli skutečném nebo simulovaném scénáři.
  • Běží on-premise: jeden binární soubor na vašem vlastním hardwaru, bez cloudu a bez technologií třetích stran.

Tento záznam ukazuje anonymizované referenční nasazení na podkladové platformě, nikoli výsledek u klienta NatusAI. Přiřazení k produktům NatusAI popisuje obdobné odpovědnosti produktů.

Ukázka energetického pracovního prostoru bez zvuku. Otevřít soubor s ukázkou (MP4, 0,7 MB)
Živé demo

Plánování střešní fotovoltaiky

Rozhodnutí o fotovoltaice v souvislostech

Interaktivní energetický pracovní prostor spojuje budovy, solární výrobu a energetické předpoklady na jedné mapě a mění složitá energetická data v praktické plánovací nástroje.

  • Mapa a kontext sítě: budovy v mapovém nebo satelitním zobrazení s vrstvami sítě, body zájmu a pokrytím střech.
  • Výroba po budovách: odhad solární výroby a možnost zkoumat orientaci a sklon panelů.
  • Viditelné předpoklady: upravte náklady, vlastní spotřebu energie, bateriové úložiště, ceny energie a uhlíkové předpoklady a porovnejte scénáře.

Otevřít živé demo fotovoltaiky (otevře se v nové záložce)

Referenční scénáře

Referenční scénář

Mapování solárního potenciálu střech

Problém: Plánování fotovoltaiky v planetárním měřítku znamená kombinovat půdorysy budov, geometrii střech, terén a oslunění – geoprostorová data a časové řady, které jsou příliš velké a roztříštěné na to, aby se daly dotazovat společně v běžné kombinaci GIS a databáze.

Jak řešení funguje: Zmapujte střechy a simulujte jejich solární potenciál budovu po budově, v celých regionech.

Technické detaily

Půdorysy budov, terén a časové řady oslunění v jednom enginu, přičemž každá střecha je propojená se svým kontextem v síti.

Referenční scénář

Digitální dvojčata a IoT

Problém: Modelování reálného systému znamená spojit jeho strukturu, proudy dat ze senzorů a geografii – obvykle tři databáze, které do sebe nikdy úplně nezapadají.

Jak řešení funguje: Namodelujte reálný systém jednou (strukturu, senzory, geografii) a pak spouštějte simulace nad stejnými daty, která monitorujete.

Technické detaily

Zařízení, časové řady a poloha v jednom grafu a jedné transakci. Žádné kopírování ani export pro analýzy „co kdyby“ a dvojče se nikdy nerozejde se skutečností.

Referenční scénáře: ilustrativní scénáře na stejném enginu jako naše klientské projekty; nejde o výše uvedené výsledky u klienta.

Přenositelnost

Co digitální dvojče sítě znamená pro vaši energetickou společnost

Stejnou cestou může jít každý provozovatel distribuční soustavy, energetická společnost nebo velký odběratel energie, kterého se týká energetická transformace – bez výměny hardwaru.

Začněte otázkami, které si kladou dispečeři.

Postavte dvojče kolem skutečných rozhodnutí, jako je přetížení, výpadky a rekonfigurace, ne kolem univerzálního dashboardu.

Využijte infrastrukturu, kterou máte.

Dvojče v celostátním měřítku běželo na běžném IT hardwaru. Rozpočet jde do výsledků, ne do serverů.

Zpřístupněte odborné znalosti.

Školení a přehledná zobrazení umožní pracovníkům bez specializace jednat podle informací, které dřív uměli vyložit jen specialisté.

Řízení už v návrhu

Správa dat o síti, odolnost a NIS2

Data o síti jsou data kritické infrastruktury. Dvojče běží na vlastní infrastruktuře provozovatele, takže provozní data zůstávají uvnitř bezpečnostního perimetru a rozhodnutí o rekonfiguraci a investicích zůstávají v rukou odpovědných lidí.

  • NIS2: provozovatelé v elektroenergetice patří mezi základní subjekty. Provoz ve vlastní infrastruktuře podporuje povinnosti v oblasti dodavatelského řetězce a řízení přístupu (národní transpozice se liší)
  • GDPR: data z chytrých elektroměrů mohou být osobními údaji, proto zpracování zůstává on-premise a je zdokumentované
  • AI Act: tam, kde AI podporuje rozhodnutí o infrastruktuře relevantní pro bezpečnost, jsou lidský dohled a zaznamenávání součástí pracovního postupu

NatusAI podporuje plnění vašich povinností; nenahrazuje vaše právní posouzení. Jak NatusAI podporuje řízení podle AI Act, GDPR, DORA a NIS2

Infrastruktura, která zůstává uvnitř vlastních hranic provozovatele
Pro váš technický tým
  • Realizováno s časovou grafovou databází: verzovaný graf zařízení a měření v síti, ML predikce spotřeby a výroby, analýzy na běžném desktopovém/serverovém hardwaru.
  • Vlastnosti enginu: data z GIS, ERP, chytrých elektroměrů a živých senzorů v jednom grafu a jedné transakci. ML predikce pro každé zařízení. Toky výkonu k libovolnému časovému okamžiku v reálných i simulovaných scénářích. Jeden binární soubor, on-premise.
  • Zařazení v platformě: NatusAI Cygnus (plánováno: v1) má sjednotit grafová, časová, geoprostorová a vyhledávací data s verzovanou historií. NatusAI Lyra (dostupné) poskytuje mapy, tabulky a dashboardy. NatusAI Orion (roadmapa) tvoří aplikační vrstvu.
Otázky

Otázky vedení provozovatelů sítí a energetických společností

Hardware, lidé, umístění dat a rozsah.

Ředitel IT na chodbě s prosklenými kancelářemi (ilustrační foto)

Potřebujeme pro digitální dvojče sítě nový hardware?

V tomto projektu ne. Celostátní dvojče bylo navrženo pro běžnou IT infrastrukturu a nebyly potřeba žádné nákladné upgrady hardwaru.

Zvládnou s ním opravdu pracovat i lidé bez specializace?

Ano. Školení a dokumentace pomohly pracovníkům bez specializace pochopit dynamiku sítě, která dřív vyžadovala výklad specialisty.

Opouštějí naše data naši infrastrukturu?

Nemusí. Dvojče běží na vlastním hardwaru provozovatele a spojení s externími službami vznikají jen tehdy, když se pro ně rozhodnete.

S čím dalším kromě monitoringu může dvojče pomoci?

S prediktivní analýzou, proaktivními upozorněními, plánováním rekonfigurace, plánováním údržby a podporou investičních rozhodnutí – vše nad jedním živým modelem.

Výsledky u klientů
Probrat podobný projekt

Jak by vypadala vaše síť jako živý model?

Začněte jednou provozní otázkou, třeba přetížením, výpadky nebo žádostmi o připojení, a my vám ukážeme, jak by na ni dvojče odpovědělo na vaší vlastní infrastruktuře.

  • Začněte vymezenou analytickou fází, která končí jasným rozhodnutím ano / ne.
  • Referenční rozhovory k tomuto případu lze po prvním briefingu domluvit na základě NDA.

Nebo nám napište na contact@natusai.com

Malý vedoucí tým v zasedačce prochází jednostránkové shrnutí výsledků (ilustrační foto)