سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: اساسي ترين وظيفه شركت هاي توزيع علاوه بر تأمين به موقع برق متقاضيان، تداوم برق با كيفيت مناسب، براي مشتركين است بدين منظور، لازم است در شبكه هاي توزيع، سيستم اتوماسيون پياده سازي شود.در شبكه هاي توزيع بدون سيستم اتوماسيون پس از بروز هر خاموشي، مدت زمان زيادي براي پيدا كردن محل عيب و ايزوله كردن آن محل از بقيه شبكه صرف مي شودكه در اين زمان در شبكه هاي با طول زياد ممكن است به چندين ساعت نيز افزايش يابد.
اين در حالي است كه در صنايع پيشرفته امروزي، قطع برق حتي براي كمتر از چند ثانيه نيز صدمات جبران ناپذيري را به اقتصاد وارد مي آورد، لذا بايد در شبكه هاي توزيع، تمهيدات لازم براي به حداقل رساندن خاموشيها در نظر گرفته شود. براي اين منظور بايد قابليت اطمينان شبكه و همچنين قابليت مانور شبكه را افزايش و زمان انجام مانور را كاهش داد كه اين امر با اجراي پروژه اتوماسيون در شبكه توزيع برق تحقق خواهد يافت.
با توجه به كاربردي بودن بحث اتوماسيون شبكه هاي قدرت، بخصوص شبكه هاي توزيع برق، تحقيقات و مقالات چنداني در اين زمينه در ايران وجود ندارد و از آنجايي كه اين مقاله فقط به اجراي اتوماسيون شبكه، در بخش توزيع مي پردازد داراي محدوديت است.
1- روش عيب يابي در شبكه هاي توزيع:
معمولاً درصورت بروز خطا تنها اطلاعات در دسترس عملكرد رلههاي حفاظتي منصوب در پست فوق توزيع در ابتداي فيدر و يا تماس هاي احتمالي مشتركين است. از اين رو پس از بروز خطا، عيبيابي شبكههاي توزيع با روش سعي و خطا و توسط اعزام گروه به نقاط مانوري، انجام برخي مانورها، آزمايش مجدد فيدر و نهايتاً پيدا شدن محدوده عيب است. به طور خلاصه مراحل عيب يابي در اين شبكهها عبارتند از:
• قطع فيدر فشار متوسط با عملكرد رله حفاظتي.
• اعزام گروه به يكي از نقاط مياني فيدر و جداسازي قسمتي از فيدر.
• آزمايش مجدد فيدر و يا استفاده از دستگاه تستر.
• در صورت قطع مجدد و يا مشخص شدن مسير عيب توسط دستگاه تستر تكرار مراحل فوق براي باقيمانده مسير.
روش فوق داراي معايب زير است:
- زمانبر بودن عيب يابي به خصوص در شبكه هاي هوايي بيرون شهري كه معمولاً مشتركين صنعتي را تغذيه ميكند.
- وارد شدن تنش به تجهيزات در آزمايشهاي مجدد فيدر.
- خسارت احتمالي به تجهيزات شبكه و مشتركين.
- امكان خسارت جاني به خصوص در موارد سيم پارگي.
معايب فوق افزايش اطلاعات از شبكه هاي توزيع به منظور تغيير در روشهاي عيب يابي در هنگام بروز حالت خطا و احياناً امكان كنترل از راه دور در برخي نقاط مانوري را الزامي مي كند.
تعريف سيستم اتوماسيون توزيع:
بر طبق تعريف انجام شده در استاندارد IEEE سيستم اتوماسيون توزيع سيستمي است كه يك شركت توزيع را به نظارت از راه دور، هماهنگ كردن و اعمال فرمان روي تجهيزات توزيع در زمان حقيقي و مسافتهاي دور قادر مي سازد. به طور كلي سيستمهاي كنترل و نظارت از راه دور شامل يك يا چند مركز كنترل به عنوان ايستگاه كنترل كننده و تعداد پايانه به عنوان ايستگاه كنترل شونده هستند. پايانهها در ايستگاه هاي دور نصب ميشوند و اطلاعات مورد نياز را جمع آوري كرده و براي دسترسي مركز آماده ميكنند.
اين اطلاعات در مركز ثبت و پردازش شده و فرمانهاي كنترل ارسال ميشوند. اين فرمانها در پايانه دريافت شده، از طريق تجهيزات واسط به سيستمهاي تحت كنترل اعمال ميشوند. نحوه ارتباط بين مركز و پايانه ها از طريق پروتكلهاي استاندارد مخابراتي مشخص مي شود. براي انتخاب پروتكل مخابراتي بايد مواردي نظير ساختار شبكه مخابراتي، موقعيت جغرافيايي، ترافيك انتقال اطلاعات و فرمانهاي مختلف، پاسخ زماني و كلاس درسي انتقال داده مدنظر قرار گيرد. درسيستمهاي اتوماسيون، پروتكل به مجموعه قوانيني گفته مي شود كه براي ايجاد ارتباط رد وبدل كردن اطلاعات بين دو دستگاه يا دو سيستم تدوين مي شود.
در واقع پروتكل مشابهت زيادي به زبان محاوره دارد. دو دستگاه وقتي مي توانند با هم ارتباط برقرار كنند كه الفاظ و دستور زبان يكديگر را بدانند و به آن تكلم كنند. انتخاب پروتكل براي كليه سيستمهاي اتوماسيون از اهميت شاياني برخوردار است. پروتكل بايد نيازهاي كاربرد خاص را بپوشاند و در عين حال تا حد ممكن ساده باشد. علاوه بر آن مساله توسعه پذيري سيستم و عدم وابستگي به يك يا تعدادي شركت دقيقاً به نوع پروتكل مرتبط است. اين مساله به ويژه در پروژههاي اتوماسيون توزيع چشمگير و حياتي است زيرا به لحاظ گستردگي سيستم و هزينه بالاي تجهيزات سختافزاري پستها، پيادهسازي سيستم در فازهاي مختلف انجام ميشود.
اهداف و جنبههاي اقتصادي اتوماسيون شبكه توزيع:
در اين بخش ابتدا به بررسي اهداف كلي اتوماسيون شبكه توزيع پرداخته، سپس ويژگيهاي شركتهاي توزيع كه امكان كسب بيشترين سود از اتوماسيون شبكه توزيع را دارند بررسي خواهيم كرد.
اهداف كلي اتوماسيون توزيع
اهداف پيادهسازي سيستم اتوماسيون توزيع به شرح زير است:
- كاهش هزينههاي بهرهبرداري، تعميرات و نگهداري (Operation & maintenance)
- به تعويق انداختن سرمايهگذاري جهت ساخت تاسيسات جديد
- بهبود راندمان سيستم توزيع و بهبود زمان بازيابي
- افزايش قابليت اطمينان سيستم
- ارايه خدمات بهتر و سريعتر به مصرفكنندگان و افزايش رضايت آنها
- كسب اطلاعات و آمار بهتر و دقيقتر از شبكه توزيع و مصرفكنندگان
- كاهش خاموشيها و مدت ميانگين قطع برق
- كاهش انرژي توزيع نشده
- افزايش عمر مفيد تجهيزات در نتيجه جلوگيري از اضافه بار آنها
- استفاده از اطلاعات در بازار برق
- جلوگيري از سرعت برق
- كاهش تلفات و بهبود ضريب قدرت
- بهره برداري صحيح و قانونمند از شبكه توزيع و مصرفكنندگان
- تسهيل تغييرات پيكربندي و توسعه شبكه
- ارتباط با مركز فوق بالادست جهت اخذ اطلاعات به هنگام
- فراهم كردن سهولت براي تصميمگيري و برنامهريزي مهندسي
سيستمهاي اتوماسيون شبكه توزيع:
بر اساس نيازها و خواستههاي مديريت شركتهاي توزيع، اتوماسيون شبكههاي توزيع با انواع مختلف اجرا و مورد استفاده قرار ميگيرد اين سيستمها را ميتوان به ترتيب زير نظر گرفت.
سيستم مانيتورينگ شبكه توزيع (Distribution Monitoring):
سيستم مانيتورينگ شبكه توزيع اولين نسل از سيستمهاي اتوماسيون شبكه توزيع بوده و يك سيستم جمعآوري اطلاعات (Data Acquisition) و پردازش اطلاعات است. با اجراي اين سيستم، امكان نظارت بر سيستم توزيع و آگاهي از وضعيت تجهيزات شبكه نظير كليد، سكسيونر، ترانسفورماتور و ... همچنين مقادير كميتهاي مهم نظير ولتاژ، جريان، ضريب قدرت و ... در پستها و فيدرهاي تحت نظارت ايجاد ميشود.
سيستم جمعآوري اطلاعات و كنترل نظارتي توزيع (Distribution SCADA)
در اين سيستم، علاوه بر جمعآوري اطلاعات و نظارت بر وضعيت تجهيزات و مقادير كميتهاي مهم، امكان ارسال فرمان از طرف اپراتور سيستم به تجهيزاتي نظير كليدها،سكسيونرها، تپ ترانسفورماتورها و ... وجود دارد. اين فرمانها براي تغيير توپولوژي شبكه به هنگام خطا، تعميرات و ... اعمال شده و باعث سهولت در بهرهبرداري و كاهش هزينه ميشود.
سيستم جمعآوري اطلاعات و كنترل خودكار توزيع (Distribution Automation System)
اين سيستم نسل سوم از سيستمهاي توزيع است. ويژگيهاي اين سيستم اين امكان را ميدهد كه در مواردي نظير وقوع خطا كه نياز به تصميمگيريهاي فوري و انجام يك سري از عمليات ضروري است، خود سيستم بتواند با استفاده از قابليتهاي نرمافزاري و سختافزاري، عمليات مورد نياز را به منظور تسريع در كارها بدون دخالت اپراتور انجام دهد. در حال حاضر سيستمهاي مدرن اتوماسيون توزيع موجود در سطح جهان عمدتاً از اين نوع است.
سيستمهاي اتوماسيون توزيع هوشمند:
سيستمهاي اتوماسيون توزيع براي انجام وظايف خود نياز به تصميمگيري دارند و براي تسهيل در اين امر از سيستمهاي هوشمند، نظير سيستمهاي اتوماسيون خبره، فازي و ... استفاده ميكنند. اين مرحله از سيستم اتوماسيون توزيع در حال طي مراحل تكاملي است و در حال حاضر، جزء پيشرفتهترين نوع سيستمهاي توزيع محسوب ميشود. البته سيستمهاي فوقالذكر به ترتيبي كه آمدهاند داراي پيچيدگي بيشتري نسبت به قبل هستند و جهت ارتقاء از يك نوع سيستم اتوماسيون به سيستم ديگر لزوماً نياز به بريدن سيستم قبلي و نصب سيستم جديد نيست و با تغييرات نرمافزاري و بعضاً سختافزاري معمولاً امكان افزودن ويژگيهاي جديد به سيستم اتوماسيون توزيع ممكن است. هر يك از سيستمهاي فوقالذكر ميتوانند در سه بخش مطرح باشند:
- اتوماسيون پست: اتوماسيون پست شامل جمعآوري اطلاعات و كنترل كليدها، سكسيونرها، خازنها و ساير تجهيزات موجود در پست خواهد بود.
- اتوماسيون فيدر: فيدر شامل جمعاوري اطلاعات و كنترل تجهيزات فيدرها از قبيل كليدها، سكسيونرها،خازنها و رگولاتورهاي خطوط، مجزاكنندهها و نمايشگرهاي خطا خواهد بود.
- اتوماسيون ارايه خدمات به مصرفكنندهها: اين جزء از اتوماسيون شامل قرائت از راه دور كنتورها،برنامهريزي كنتورهاي چند تعرفه و كنترل بارهاي خاص مصرفكنندگان خواهد بود.
مراحل اجراي پروژه اتوماسيون شبكههاي توزيع:
اقدامات كلي مورد نياز براي اجراي پروژه اتوماسيون شامل موارد زير است:
- تهيه اطلاعات ثابت شبكه شامل دياگرامهاي تكخطي، سطح مقاطع، ميزان بار تقريبي
- مطالعات قابليت اطمينان شبكه و انتخاب نقاط مانيتورينگ و كنترل از راه دور
- تعيين تغييرات مورد نياز به شبكه 20 كيلوولت در پستهاي زميني يا نقاط تعيين شده خطوط هوايي و سفارش تجهيزات شامل كليدها، CTها، PTها، لوازم حفاظتي و يا احياناً ايجاد نقاط مانوري و كابلكشي.
- تغييرات لازم در شبكه با نصب تجهيزات جديد و نيز نصب تجهيزات اتوماسيون.
- ايجاد شبكه ارتباطي بين نقاط موردنظر در شبكه مركز كنترل
- تجهيز مركز كنترل از لحاظ سختافزار، نرمافزار و شبكه ارتباطي
انتخاب قابليتهاي بهينه براي يك پروژه اتوماسيون توزيع:
با توجه به سطوح مختلف اتوماسيون كه در شبكههاي توزيع قابل اجرا است تعيين تغييرات در تجهيزات شبكه و نيز سفارش تجهيزات اتوماسيون بسيار متنوع است كه ميتوان نقاط مورد نظر براي اجراي پروژه اتوماسيون را به گروههاي ذيل تقسيم كرد:
- نقاطي كه امكان مانيتورينگ اطلاعات مربوط به عبور جريان خطا وجود دارد.
- نقاط مانيتورينگ اطلاعات آنالوگ (ولتاژ، جريان) و ديجيتال (وضعيت كليدها).
- نقاطي كه با نصب رله حفاظتي و دژنكتور و يا سكشن لايزر امكان قطع اتوماتيك قسمتي از شبكه در آنها وجود دارد.
- نقاط داراي امكان فرمان از راه دور كه مجهز به كليدهاي موتوردار هستند.
از مهمترين مراحل تعيين مشخصات پروژههاي اتوماسيون انتخاب يكي از قابليتهاي فوق ياتعدادي از آنها براي نقاط مورد نظر در سطح شبكه خواهد بود. بايد توجه كرد كه برخي موارد نظير اطلاع از مسير جريان خطا مستلزم هزينه بسيار كمي است ولي برخي امكانات نظير امكان فرمان از راه دور مستلزم تغييرات اساسي در تجهيزات پستهاي توزيع و نقاط مانوري و هزينههاي نسبتاً زياد هستند.
در هنگام بروز خطا در يك فيدر فشار متوسط همانطور كه در بخشهاي قبلي بيان شد اهداف اصلي عبارت است:
- جداسازي محدوده عيب و رفع آن
- برقدار كردن باقيمانده مسير فيدر از محلهاي مانوري
به اين منظور امكانات مورد نياز در هنگام بروز خطا در يك فيدرپس از اجراي پروژه اتوماسيون عبارت است از:
- داشتن اطلاع از مسير جريان خطا جهت تعيين محدوده عيب (هر چه اين نقاط بيشتر باشد امكان تعيين دقيقتر محدوده عيب نيز بيشتر ميشود).
- اطلاعات مربوط به عملكرد سيستمهاي حفاظتي در طول فيدر
- اطلاعات مربوط به نقاط مانوري و وضعيت كليدها
- وجود برخي پستها و نقاط كنترل از راه دور جهت جدا كردن محدوده عيب
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.