پایش لحظه ای شبکه برق با PMU/ بهبود کیفیت فرکانس شبکه در آینده نزدیک

سرویس صنعت برق نیوز: همایون حائری گفت: ایران توانسته است با نصب PMU های جدید در شبکه برق ایران امکان پایش لحظه ای شبکه برق را فراهم کند که با این تکنولوژی ایران جزو محدود کشورهای دارنده این امکان پیشرفته است. هم اکنون ایران با نصب 26 عدد PMU این شرایط را به خوبی فراهم کرده است که در این مسیر با کمک دانشگاهیان و اساتید خبره و برجسته کشور به موفقیت های خوبی دست یافته ایم. در آینده نزدیک برنامه داریم تا نصب این PMU ها را به 100 عدد در کشور برسانیم تا با قدرت و دقت بالاتری بتوانیم شبکه برق کشور را پایش و مانیتور کنیم.

مهندس همایون حائری در ادامه گفت: قبلا شبکه برق ایران فقط با واحدهای آبی در کنترل فرکانس عمل می کرد ولی امروزه این طور نیست و علاوه بر واحدهای آبی، واحدهای گازی و بخاری نیز در این فرایند کنترلی شرکت می کنند. اگر به چندین سال قبل تر برگردیم متوجه می شویم که در ان زمان فقط دو نیروگاه برق آبی وظیفه کنترل فرانس شبکه را عهده دار بودند ولی امروزه واحدهای دیگری نیز در این سیستم کنترلی فعال بوده و بیش از 20 هزار مگاوات نیروگاه  با تنظیم درست دروپ گاورنر های آنها به کنترل فرکانس شبکه برق می پردازند.

مدیرعامل شرکت توانیر گفت: کنترل فرکانس در کشور ما الان در محدوده 0.3 هرتز بالاتر یا پایین تراز 50 هرتز کنترل می شود یا بعبارتی می توان گفت فرکانس شبکه برق ایران بین 50.3 هرتر و 49.7 هرتز باید باشد که در آینده نزدیک این محدوده کمتر شده تا فرکانس شبکه با کیفیت و دقت بیشتری کنترل شده و برق با کیفیت تری داشته باشیم.

وی گفت: در نظر داریم با همکاری مدیریت شبکه برق ایران استاندارد نوسانات فرکانس شبکه برق ایران را به 0.1 هرتز محدود کنیم و کاری کنیم که شبکه برق ما نیز به استانداردهای جهانی نزدیک شده و در رنج فرکانسی 50.1 هرتز تا 49.9 هزتز قرار گیرد.

مهندس حائری با اشاره به اهمیت هوشمندسازی و پایش آنی و لحظه ای شبکه برق گفت: در حال حاضر اقدامات مناسب در این راستا صورت گرفته است و به توامندی های خوبی در این زمینه دست یافته ایم. وی گفت: اندازه گیری دقیق M و D سیستم و همچنین اندازه گیری دقیق تغییرات فرکانس شبکه از از جمله این موارد است که با کمک PMU ها مقدور شده است.

وی در ادامه بیان داشت: اندازه گیری دقیق هارمونیک هی شبکه برق و اندازه گیری دقیق دامنه و فرکانس نوسانات شبکه نیز از دیگر مزیت های کاریرد این تکنولوژی در شبکه است که به ما در مدیریت بهتر شبکه برق کمک فراوانی کرده است.

مدیرعامل توانیر اظهار داشت: پایش لحظه ای اختلاف زاویه ولتاژ دو پست مورد نظر، قابلیت تحلیل پس از هر اغتشاش و کنترل دینامیکی ظرفیت خطوط انتقال از دیگر کاربردهای استفاده از این سیستم پیشرفته است.

وی افزود: با استفاده از PMU پایه‌های هوشمندسازی برق در بخش قدرت گذاشته شده است و كشورمان از نظر میزان پیشرفت در این بخش در جهان حرف برای گفتن دارد.

حایری استفاده از PMU، استفاده از رله‌های میكروپروسسوری و افزایش قدرت مانیتورینگ و رویت‌پذیری را از گام‌های برداشته‌شده جهت هوشمندسازی شبكه برق عنوان كرد و افزود: با مجموعه اقدام‌هایی كه انجام شده، میزان رویت‌پذیری شبكه قدرت به بیش از 92 درصد رسیده است.

گفتنی است یکی از مهمترین اجزاء یک سیستم مدرن مدیریت انرژی در شرکتهای برق فرآیند تخمین حالت سیستم قدرت براساس اندازه گیری کمیات آن در زمان واقعی می باشد. حالت سیستم قدرت براساس مجموعه ائی از مقادیر مولفه مثبت ولتاژ که از شینهای شبکه بطور همزمان تهیه میشوند تعریف میگردد.

 فناوری تخمین حالت که در حال حاضر استفاده میگردد در سال 1960 ایجاد شده و بر اساس کمیات اندازه گیری شده غیرسنکرون عمل می نماید. برای تخمین حالت سیستم می باید تعداد زیادی معادلات غیر خطی بصورت بهنگام حل شوند. اما بواسطه نرخ پائین اسکن اطلاعات و سرعت کم محاسبات، فناوری حاضر قادر به تهیه اطلاعات بهنگام درباره وضعیت دینامیکی سیستم قدرت نمی باشد.

یکی از راه حلهای آینده برای مونیتورینگ زمان حقیقی شبکه های قدرت، سیستم  PMU (Phasor Measurement Units می باشد که با کمک سیستم GPS سیگنالهای زمانی بسیار دقیقی از اطلاعات شبکه های قدرت را جمع آوری و استفاده می نماید. گیرنده ماهواره ائی GPS اطلاعات دقیقی از وضعیت ولتاژ سه فاز پستها و جریان خطوط، ترانسفورماتورها و بارها را جمع آوری و در اختیار PMU قرار میدهد. براساس این اطلاعات، مؤلفه مثبت ولتاژ و جریانها در لحظه زمانی اندازه گیری بطور دقیق در مقیاس میکروثانیه محاسبه شده و بدینوسیله زاویه فاز آنها استخراج میگردد.

اطلاعات فازوری مولفه مثبت کلیه پستهائی که به سیستم PMU مجهز می باشند همگی در یک سایت مرکزی مناسب جمع آوری شده و برای کاربردهای حفاظتی و کنترلی استفاده میگردند. درحقیقت جمع آوری و پردازش این اندازه گیریهای سنکرون مبنای یک فناوری جدید و نسبتاً قوی را برای مونیتورینگ، حفاظت و کنترل شبکه های قدرت فراهم می آورد.

همزمان با حرکت کشورهای پیشرفته جهان به سوی بهره برداری از سامانه های WAMS، شرکت مدیریت شبکه برق ایران طرح پیاده سازی فاز اول پروژه مشابهی را برای اولین بار در بین کشورهای منطقه در دستور کار قرار داد و هم اکنون این سیستم در مرحله بهره برداری آزمایشی قرار دارد. WAMS شبکه برق ایران شامل 26 دستگاه PMU در برخی از پست های انتقال و یک مرکز پایش لحظه ای داده های فازوری شبکه انتقال می باشد. سیستم پیاده سازی شده از مجموعه نرم افزارهای متعددی تشکیل یافته است.