عنوان : پروژه اتوماسیون شبکه توزیع

مرحلهٔ توزیع انرژی الکتریکی یکی از مراحل پایانی تحویل انرژی الکتریکی به مصرف‌کننده‌هاست. این مرحله انرژی الکتریکی را از سیستم انتقال به مصرف‌کنندگان منفرد انتقال می‌دهد. پست‌های توزیعی که به سیستم انتقال متصل هستند ولتاژ انتقال را به ولتاژهای متوسط (بین ۲ کیلو و ۳۵ کیلو ولت) با استفاده از ترانسفورماتورها کاهش می‌دهند.

اساسی‌ترین وظیفه شرکت‌های توزیع علاوه بر تأمین به موقع برق متقاضیان، تداوم برق باکیفیت مناسـب برای مشترکین می‌باشد؛ برای رسیدن به این هدف والا، ضرورت دارد شبکه‌های توزیـع اتوماسیون گردیـده و قابل‌ کنترل نیز باشند.

«سیستم توزیع به دلیل: ۱) نزدیکی کامل به مشترکین و ۲) هزینه سرمایه گذاری بالا اهمیت ویژه ای در برق رسانی دارد. چون در هر سیستم منبع قدرت سیستم توزیع به مشترک نزدیک تر است بنابراین خرابی های آن تأثیر مستقیم تری بر سرویس دهی به مشترک دارد تا مثلاً خرابی های سیستم های انتقال و تولید که معمولاً موجب قطع سرویس دهی به مشترک نمی شوند.»

در شبکه‌های توزیع برق غیر اتوماسیون پس از بروز هـر خاموشـی، مدت زمان زیـادی برای پیدا کردن محل عیب  و ایزوله کردن آن محل از بقیه شبکه صرف می‌گردد، کـه ایـن زمـان در شبکه‌های با طول زیاد ممکن است به چندین ساعت نیز افزایش یابد، این در حالی است کـه در صـنایع پیشـرفته امروزی، قطع برق حتی برای کمتر از چند ثانیه نیز صدمات جبران‌ناپذیری را به اقتصـاد وارد می آورد لذا می‌بایست در شبکه‌های توزیع، تمهیدات لازم برای به حداقل رساندن خاموشی‌ها در نظر گرفته شـود. بـرای این منظور می‌بایست قابلیت اطمینان شبکه و همچنین قابلیت مانور شبکه را افزایش و زمان انجام مانور کاهش دهیم. رشد روزافزون جمعیت شهری و به تبع آن گسترش بیش از پیش مناطق شهری توزیـع انـرژی الکتریکی را با اهمیت‌تر و به همان نسبت مشکل‌تر ساخته اسـت.

وظايف اتوماسيون پست:

از جمله وظايفي كه در اتوماسيون پست تعريف مي‌شود موارد زير را مي‌توان برشمرد:

نظارت بر وضعيت تجهيزات پست

- كنترل تجهيزات پست

- جمع‌آوري اطلاعات آماري در مورد پست

- مجزاسازي خطا، بازيابي سرويس و تشخيص اضافه‌بار

- كاهش تلفات ترانسفورماتورها

- تقسيم بار روي ترانسفورماتورهاي موازي

- تقسيم بار روي فازهاي مختلف

- كنترل ولتاژ و توان راكتيو

- كنترل جريانهاي چرخشي ترانسفورماتورهاي موازي

يادآوري مي‌شود كه در برخي موارد نظير كنترل تجهيزات يا جمع‌آوري اطلاعات سيستم اتوماسيون پست بصورت مستقيم و در برخي موارد نظير متعادل‌ كردن بار روي فازها بصورت غيرمستقيم و با ارايه اطلاعات تاثيرگذار است.

وظايف مناسب در اتوماسيون فيدر:

براي اتوماسيون فيدر معمولاً‌موارد ذيل انتخاب مي‌شوند:

- جداسازي خطا و بازيابي سرويس

- كنترل تجهيزات فيدر

- جمع‌آوري اطلاعات آماري در مورد فيدر

- كنترل از راه دور رگولاتورها و خازنها

 

وظايف مناسب در اتوماسيون مصرف‌كننده‌ها:

اين وظايف شامل موارد ذيل است:

- قرائت از راه دور كنتورها،‌كنتورهاي چند تعرفه و كنتورهاي پيك بار

- كشف دستكاري كنتور و انشعابات غيرمجاز

- نظارت بر كاركرد صحيح كنتورها

- بررسي مشخصات و ويژگيهاي بارها

- قطع و وصل برق از راه دور

 

پارامترهاي ارزيابي سيستم اتوماسيون توزيع:

جهت عملكرد صحيح، دقيق و مناسب سيستم اتوماسيون توزيع، معيارهايي بايد در نظر گرفته شوند كه در ادامه شرح داده شده است:

قابليت دسترسي:

قابليت دسترسي معياري از احتمال عملكرد صحيح سيستم است كه پس از نصب براي سيستم محاسبه شده و قابليت اطمينان آن را نشان مي‌دهد. قابليت دسترسي سيستم اتوماسيون، بهتر است نزديك به يك باشد كه براي رسيدن به اين وضعيت تعداد تجهيزات و كيفيت آنها به شدت بالا مي‌رود به گونه‌اي كه قيمت كل سيستم گران خواهد بود. يك عدد مناسب كه در طراحي سيستم‌هاي ديسپاچينگ از آن به عنوان قابليت دسترسي استفاده مي‌شود 998 و 0 است.

پاسخ زماني:

زمان پاسخگويي سيستم، معياري از سرعت اجزاي سيستم (شامل قسمتهاي مختلف نظير كامپيوتر، كانال مخابراتي و ...)‌بوده و از نظر فلسفه بهره‌برداري اهميت زيادي دارد. در واقع آنچه ديسپاچر در هنگام كار با سيستم اتوماسيون با آن مواجه خواهد بود، پاسخ زماني سيستم است و اگر اين زمان پاسخگويي، جوابگوي نياز بهره‌بردار نباشد با وجود امتيازات ديگر، سيستم اتوماسيون مفيد نخواهد بود.

توسعه پذيري:

به معناي امكان گسترش سيستم همراه با افزايش حجم شبكه است.

قابليت انعطاف:

قابليت انعطاف يك سيستم اتوماسيون معياري از تطابق اين سيستم، با استانداردهاي جهاني است. هرچه قابليت انعطاف سيستم بيشتر باشد يافتن قطعات يدكي آن ساده‌تر بوده و هزينه كمتري خواهد داشت. در واقع دو پارامتر توسعه‌پذيري و انعطاف‌پذيري را بايد، در طراحي سيستم و خريد تجهيزات اتوماسيون، مورد توجه قرار داد.

قابليت اطمينان:

به دليل اهميت سيستم اتوماسيون، تعيين درجه اطمينان و يا درصد در دسترس بودن و قادر به ادامه كار سيستم، براي استفاده‌كننده از الويت خاصي برخوردار است. بنابراين توليد‌كنندگان سعي دارند با استفاده از ساختار مناسب و استفاده از تكنولوژي مدرن، اين درصد را به بالاترين حد ممكن برسانند. «استفاده‌پذيري» يك پارامتر مهم در سيستم‌هاي اتوماسيون است كه معياري از كيفيت و قابليت اطمينان آن است. «استفاده‌پذيري» يعني مدت زماني كه سيستم در حال كار است (Time Up) تقسيم بر مجموع مدت زمان كار سيستم و مدت زمان خرابي آن (Time Down)

 

مزاياي اقتصادي و كاهش هزينه‌هاي حاصل از انجام اتوماسيون شبكه:

بطور كلي دو نوع سود اقتصادي از اجراي اتوماسيون شبكه توزيع حاصل مي‌شود كه عبارتند از:

- سودهاي كمي يا ملموس (Tangible Quantifiable)

- سودهاي كيفي يا غير ملموس(Intangibl Benefits)

سودهاي كمي:

سودهايي هستند كه به وسيله عدد و رقم قابل بيان هستند. برخي از اين سودها عبارتند از:

- به تعويق انداختن سرمايه‌گذاري ناشي از استفاده بهينه از تجهيزات و كاهش تلفات: اين سود به دليل استفاده موثر از تجهيزات شبكه حاصل مي‌شود. بعنوان نمونه در پستهاي توزيع با كنترل جريانهاي چرخشي بين ترانسفورماتورهاي موازي، كاهش تلفات از طريق بهبود پروفيل ولتاژ و كنترل توان راكتيو،‌كاهش اضافه بار ترانسفورماتورها به دليل موجود بودن اطلاعات زمان حقيقي از آنها، همچنين در فيدرها با ايجاد تعادل بار و كاهش تلفات امكان استفاده از ظرفيتهاي اضافي ايجاد شده براي مشتركين جديد مهيا مي‌شود و نياز به سرمايه جديد براي خريد تجهيزات كاهش يافته يا به تعويق مي‌افتد.

- كاهش هزينه‌هاي ناشي از قطع برق: اين سود به دليل كاهش زمان قطع برق در شبكه توزيع حاصل مي‌شود و از دو جزء تشكيل شده است يك جزء آن مربوط به فروش انرژي توزيع نشده است و جزء مهمتر آن مربوط به مصرف‌كنندگان است. در واقع ارزش برق براي مصرف‌كنندگان به مراتب بيشتر از قيمتي است كه بابت مصرف آن مي‌پردازند. اين مساله بخصوص براي مصرف‌كنندگان تجا ري و صنعتي قابل توجه است در واقع شركتهاي صنعتي و تجاري بوسيله برق كالا يا خدماتي توليد مي‌كنند كه تاثير بسزايي درتوليد ناخالص ملي دارد.

- افزايش درآمد به دليل كشف دستكاري كنتورها و انشعابات غيرمجاز: با اجراي اتوماسيون توزيع امكان نظارت بر ميزان انرژي مصرفي مشتركين و جلوگيري از سوء استفاده‌هاي احتمالي ممكن شده و اين مساله باعث افزايش درآمدهاي شركتهاي توزيع مي‌شود.

- كاهش هزينه‌هاي ناشي از صرفه‌جويي مصرف‌كننده‌ها: اين مورد ناشي از بهبود زماني بازيابي سيستم و جلوگيري از هزينه‌هاي ناشي از قطع برق براي مصرف‌كننده‌ها مي‌شود. مفهوم ارزش (Value of service- vos) خدمات براي بيان اين مورد استفاده مي‌شود. براي هر مصرف‌كننده انرژي الكتريكي داراي ارزشي است كه بستگي به نوع استفاده از برق دارد.

سودهاي كيفي:

منظور از سودهاي كيفي (غيرملموس) سودهايي است كه امكان برآورد و بيان آنها با عدد مقدور نيست. اهم اين سودها شامل موارد زير است:

- كنترل و مديريت موثرتر شبكه توزيع توسط مديران ذيربط

- روابط بهتر مصرف‌كنند‌ه‌ها با شركتهاي توزيع: طبيعي است كه ارايه سرويس بهتر منجر به رضايت مصرف‌كنند‌گان و در نهايت ذهنيت بهتر آنها از شركت توزيع مي‌شود. در مواردي كه مصرف‌كننده‌ها، نهادها و سازمانهاي مهم داخلي يا خارجي مانند سفارتخانه‌ها، شعبه‌هاي شركتهاي تجاري و صنعتي كشورهاي خارجي، مراكز دولتي و حكومتي باشند،‌ارايه سرويس مطمئن داراي اهميت و ضرورت بالايي است.

- ايجاد فضاي رقابتي بين شركتهاي توزيع نيروي برق جهت ارايه خدمات بهتر: با توجه به تشكيل بازار برق در وزارت نيرو،‌ اتوماسيون و اطلاعات حاصله از آن مي‌تواند نقش بسيار موثري در توسعه بازار برق و رسيدن به اهداف مورد نظر ايفا كند.

- اطلاعات بهتر و دقيقتر براي برنامه‌ريزي مهندسي: با دسترسي به اطلاعات زمان حقيقي و آماري ا ز وضعيت شبكه،‌امكان برنامه‌ريزي براي توسعه سيستم و همچنين تعميرات آن بسيار آسانتر و كم‌هزينه‌تر مي‌شود. تصميم‌گيري صحيح و به موقع بر مبناي اطلاعات صحيح ميسر خواهد بود و به اين ترتيب از خسارتهاي ناشي از تصميم‌گيريهاي غيرصحيح و خطاي نيروي انساني به طور قابل ملاحظه‌اي كاسته خواهد شد.

 

سودهاي ناشي از فروش انرژي توزيع نشده و كاهش خاموشيها و مدت ميانگين قطع برق:

همانگونه كه توضيح داده شد انجام اتوماسيون سودهاي زيادي را در پي خواهد داشت كه محاسبه همه آنها مستلزم در اختيار داشتن اطلاعات بسيار دقيق و به هنگام (Online) از شبكه است كه البته اين اطلاعات با اجراي اتوماسيون قابل دسترس خواهد بود. لذا در اين مرحله جهت محاسبه سودهاي ناشي از اتوماسيون تنها تعدادي از آنها كه امكان محاسبه قطعي دارند

با انجام اتوماسيون توزيع، به دليل بازيابي سريعتر سرويس اين امكان به وجود مي‌آيد كه انرژي توزيع نشده را كاهش داد. محاسبات كاهش خاموشيها (انرژي توزيع نشده) و مدت ميانگين قطع برق بر اثر اتوماسيون در خصوص اين سود با توجه به شاخصهاي قابليت اطمينان به شرح زير است:

شاخص مدت متوسط قطع برق سيستم كه به اختصار (SAIDI) ناميده مي‌شود. اين شاخص بيانگر مدت زمان قطع برق هر مشترك در سال است.انجام اتوماسيون روي شبكه توزيع باعث بهبود اين شاخص خواهد شد كه در ادامه به اين مهم پرداخته مي‌شود.

سودهاي ساليانه ناشي از كليد‌زني:

يكي از مسائلي كه در شركتهاي توزيع حائز اهميت و حياتي است مساله كليدزني است. اين مساله هم به صورت عادي و هم غيرعادي محتمل است. به اين شكل كه تجهيزات و شبكه ناگزير بايد سرويس و تعمير شوند و همچنين مساله نوسازي و گسترش شبكه نيز متصور است كه براي انجام چنين امري طبيعتاً كليدزني اتفاق خواهد افتاد. به اين نكته بايد كليدزنيهاي مواقع اضطراري را نيز اضافه كرد كه در مواقع بروز خطا در شبكه نياز به اعزام گروه و انجام كليد‌زني است. پس از اجراي اتوماسيون براي اين كليدزنيها،‌به سبب اينكه امكان ارسال فرمان قطع و وصل از مركز ديسپاچينگ ميسر است، نيازي به اعزام گروههاي عملياتي در صحنه نخواهد بود و كليد هزينه‌هاي مرتبط صرفه‌جويي خواهد شد.

سود ناشي از استفاده بهينه از ظرفيتهاي موجود و به تعويق انداختن سرمايه‌گذاري افزايش ظرفيت و افزايش عمر تجهيزات در نتيجه جلوگيري از اضافه بار آنها:

با انجام پروژه اتوماسيون به علت خالي شدن ظرفيتهاي جديد بر اثر بهبود ضريب قدرت و خصوصاً متعادل كردن بار فيدرها،‌نيازي به احداث و نصب فيدرهاي جديد نخواهد بود. دراثر اين عدم احداث و استفاده از ظرفيتهاي موجود هزينه‌هاي قابل توجهي صرفه‌جويي خواهد شد.

هزينه‌هاي صرفه‌جويي شده ساليانه ناشي از اتوماسيون

- درآمد ناشي از فروش انرژي

- درآمد ناشي از كاهش هزينه‌هاي بهره‌برداري

- درآمد ناشي از صرفه‌جويي توسعه شبكه

- درآمد ناشي از ارزش واقعي برق صرفه‌جويي شده

كه با جمع‌ درآمدهاي ذكر شده بالا،‌مقدار هزينه صرفه‌جويي (درآمد) ساليانه بدست مي‌آيد.

 

هزينه‌هاي ناشي از اتوماسيون شبكه توزيع:

هزينه‌هاي اتوماسيون توزيع به عوامل مختلفي از جمله موارد زير بستگي دارد:

- مساحت و ابعاد تحت پوشش

- وظايف مورد نياز در اتوماسيون سيستم

- اطلاعات و سيگنالهاي مورد نياز

- وضعيت فعلي تجهيزات شبكه توزيع

- وظايف كنترلي مورد نياز

- سخت‌افزار و نرم‌افزار به كار رفته در مركز كنترل و پايانه‌ها

- نرم‌افزار: از مهمترين نرم‌افزارهاي مورد نياز در مركز كنترل مي‌توان به نرم‌افزار اصلي و پايه، سيستم عامل، نرم‌افزار واسط بهره‌برداران با سيستم ورود اطلاعات، نگهداري و انتقال آنها و نرم‌افزارهاي كاربردي اشاره كرد، كه در ادامه شرح داده شده است:

- نرم‌افزار اصلي و پايه: اين نرم‌افزار وظايف كنترل و كسب اطلاعات،‌مديريت اطلاعات و كنترل تجهيزات مركز را به عهده خواهد داشت.

- نرم‌افزار سيستم‌عامل: سيستم عامل به عنوان بخشي از نرم‌افزار كل سيستم است كه در واقع نقطه انتهايي ارتباط با سخت‌افزار است.

- نرم‌افزار واسط بهره‌برداران با سيستم ورود اطلاعات، نگهداري و انتقال آنها: اين نرم‌افزار ارتباط بين ديسپاچر و سيستم اتوماسيون را برقرار مي‌كند. اين نرم‌افزار قادر است كليه اطلاعاتي كه از شبكه در هر چند ثانيه يكبار دريافت و يا پردازش شده‌اند را براي ديسپاچر به نمايش بگذارد و همچنين كليه اطلاعاتي را كه توسط ديسپاچر وارد مي‌شود، در محل مورد نظر نمايش داده و يا در حافظه ذخيره كند.

- نرم‌افزارهاي كار بردی (PAS):اين نرم‌افزارها وظايف محاسبات آناليز شبكه، محاسبات مربوط به كاهش تلفات در شبكه، مديريت انرژي،‌تعيين محل حادثه،‌ محاسبات پخش بار، سيستم مديريت قطعيها،‌كنترل اتوماتيك توان اكتيو و راكتيو را بر عهده دارند.

هزينه‌هاي تجهيز پست زميني و هوايي:

كه اين هزينه‌ها شامل موارد زير است:

- تاسيسات قدرت: كليد قدرت موتوردار، كنتاكت،‌ميكروسوئيچ، رله،‌CT و PTها

- پايانه راه دور(RTU):پايانه به عنوان يكي از عناصر مهم و اصلي در سيستم اتوماسيون، وظيفه جمع‌آوري اطلاعات از پست و همچنين كار هدايت و كنترل آنها را بر عهده دارد.

- منبع تغذيه: منبع تغذيه پايانه،‌بخش اساسي و حساس در يك پايانه است. به طوري كه عملاً‌با بروز خطا در منبع تغذيه،‌پايانه از سرويس خارج مي‌شود. منبع تغذيه از نوع تثبيت شده با ولتاژ ثابت است.

- مخابرات: شبكه مخابراتي بخش مهمي از سيستم اتوماسيون است كه وظيفه ايجاد ارتباط بين سيستم محلي و سيستم مركزي را به عهده خواهد داشت. شبكه‌هاي مخابراتي مي‌توانند ساختارهاي مختلفي داشته باشند كه هر ساختار خواص ويژه‌اي دارد كه مي‌تواند روي عملكرد سيستم مخابراتي موثر واقع شود. از مهمترين سيستم‌هاي مورد استفاده در شبكه‌ مخابراتي مي‌توان به سيستم‌هاي مخابرات راديويي،‌سيستم تلفني، سيستم PLC و سيستم فيبر نوري اشاره كرد.

نتيجه‌گيري:

مشاهده مي‌شود كه با اجراي اتوماسيون تمام مراحل مربوط به باز و بسته كردن كليدها و جداسازي خط به صورت خودكار و بدون دخالت نيروي انساني مي‌تواند انجام شود. با توجه به اين كه خطاي شبكه معمولاً‌در شرايط آب و هوايي بد و دور از دسترس اتفاق مي‌افتد در چنين شرايطي عدم وابستگي شبكه به نيروي انساني،‌بسيار حائز اهميت است. همچنين سيستم‌هاي اتوماسيون توزيع داراي انواع مختلفي هستند كه جهت ارتقاء از يك نوع سيستم اتوماسيون به سيستم ديگر،‌با انجام تغييرات سخت‌افزاري و نرم‌افزاري معمولاً‌ امكان افزودن ويژگيهاي جديد به سيستم ممكن است. نكته بسيار مهم در انتخاب و ارزيابي سيستم‌هاي اتوماسيون توزيع،‌ توجه به پارامترهاي قابليت دسترسي، پاسخ زماني، توسعه‌پذيري،‌انعطاف‌پذيري و قابليت اطمينان سيستم است. از طرفي پروژه اتوماسيون شبكه توزيع در طول عمر مفيد خود سودده خواهد بود و هزينه‌هاي سرمايه‌گذاري و بهره‌برداري و نگهداري خود را جبران خواهد كرد. زيرا علاوه بر سودهاي كمي محاسبه شده، سودهاي كمي ديگري نيز كه قبلاً توضيح داده شده محاسبه نشده كه محاسبه همه آنها مستلزم در اختيار داشتن اطلاعات بسيار دقيق و به هنگام (Online) از شبكه است كه البته اين اطلاعات با اجراي كامل اتوماسيون قابل دسترس خواهد بود. از نكات مهم قابل ذكر اين است كه سودهاي كيفي فراواني نيز با انجام اتوماسيون توزيع كسب خواهد شد.

 

طراحی سیستم توزیع:

شیوه های کنونی طراحی سیستم توزیع

امروزه در صنعت بسیاری از طراحان سیستم توزیع برق از برنامه های کامپیوتری که براساس تکنیک های تجربی است استفاده می کنند مانند برنامه های پخش بار، برنامه های پخش بار شعاعی با خلقوی، برنامه های محاسبه اتصال کوتاه، برنامه های محاسبه افت ولتاژ برنامه های محاسبه امپدانس كل سیستم و نیز الگوریتم های پیش بینی بار تنظیم ولتاژ، طراحی خازن، اطمینان بخشی، الگوریتم های انتخاب مکان و اندازه بهینه. این روش ها عموماً با فکر استفاده از خروجی یک برنامه بعنوان ورودی برنامه بعدی به کار می روند.

 

البته کامپیوترها محاسبات را بسیار سریع انجام می دهند و مهندس توزیع را از انجام کارهای مفصل آسوده می کنند. بنابراین مهندسان می توانند وقت خود را بجای انجام محاسبات، برای بازنگری آن ها صرف کنند. با وجود این، در هیچ مرحله ای از پیشرفت سیستم های قدرت، صرفنظر از آنکه محاسبات چگونه انجام شود، جانشینی برای داوری مهندسی در طراحی مناسب وجود ندارد. بطور کلی استفاده از ابزارهای گفته شده و سودمندی آن ها در طراحی سیستم منحصراً براساس نظر طراح و سیاست کاری شرکت است. شکل (۲) یک نمودار از روندهای جاری طراحی سیستم توزیع این روند در هر سال از دوره طراحی دراز مدت (۱۵ تا ۲۰ سال) تکرار می شود. هدف این نمودار، نمایش چارچوب روند طراحی است. مطابق نمودار، روند طراحی شامل چند فعالیت عمده است: پیش بینی بار، طراحی آرایش سیستم توزیع، گسترش پست ها، گزینش مكان پست. طراحی آرایش سیستم از سطح مشترکین آغاز می شود. نوع سیستم توزيع لازم را نوع تقاضا، ضریب بار و دیگر مشخصه های بار مشترکین تعیین می کند. پس از مشخص شدن بار مشترکین، خط های ثانویه که باید به ترانسفورماتورهای توزیع اتصال یابند معین می شوند.

 

این ترانسفورماتورها ولتاژ اولیه را تا سطح ولتاژ مشترکین کاهش می دهند. از ترکیب بارهای ترانسفورماتور توزیع تقاضا در سیستم توزیع اولیه به دست می آید. سپس بارهای سیستم توزیع اولیه را از پست های کاهنده ولتاژ زیر انتقال تأمین می کنند. بارهای سیستم توزیع به نوبه خود اندازه و مکان پست ها همچنین مسیر و ظرفیت خط های زیر انتقال متناظر را معین می کنند. هر مرحله از روند طراحی، ورودی مراحل بعدی را فراهم می کند.

 

شاید واضح نباشد اما در عمل، چنین روش سرراست قابل اجرا نیست. روش متداولتر آن است که پس از دریافت داده های پیش بینی بار، کارآیی سیستم را تحلیل می کنند تا معین شود که آیا سیستم موجود با توجه به معیارهای شرکت، قابلیت تحمل چنین افزایش باری را دارد یا نه. انجام این تحلیل که مرحله دوم روند طراحی است، مستلزم استفاده از ابزارهایی مانند برنامه پخش بار توزیع، منحنی ولتاژ و برنامه تنظیم ولتاژ است.

 

مطابق شکل (۲) اگر نتایج تحلیل کارآیی نشان دهد که سیستم کنونی تقاضای آتی را برنمی آورد، یا باید سیستم کنونی را با اضافات جدید و نسبتاً جزئی گسترش داد و با پست جدیدی برای رفع نیازهای آتی ساخت. اگر قرار شود سیستم موجود با تغییرات کوچک در آن توسعه یابد، باید آرایش شبكه اضافه شده را طراحی و از نظر کفایت بررسی کرد. اگر آرایش جدید ناکافی باشد باید روند را تکرار نمود تا به آرایش رضایت بخشی دست یافت. هزینه هر آرایش را باید محاسبه کرد.

 

اگر بسیار زیاد باشد و یا کارآیی مناسب به دست نیاید باید تصمیم گیری قبلی در مورد توسعه یا ساخت، دوباره ارزیابی شود. اگر تصمیم ساخت پست جدیدی گرفته شد باید مکان جدیدی برگزید. اگر قیمت خرید مکان برگزیده زیاد است، باید تصمیم گیری در مورد توسعه با ساخت را از نو بررسی کرد. این روند را باید تا دستیابی به آرایش مناسب ادامه داد تا راه حل برای مسائل موجود و آتی با هزینه ای معقول به دست آید. بسیاری از مراحل روش های بالا تنها با بهره گیری از برنامه های کامپیوتری قابل اجرا است.

 

 

 

 

 

بطور کلی، فراوانی متغیرها و کار دشوار نمایش ریاضی الزامات و محدودیت های بی شمار ناشی از آرایش سیستم، روش پیچیده ای را در طراحی سیستم توزیع ایجاب می کند. بنابراین، مدل های ریاضی مختلفی برای نمایش سیستم به وجود آمده است که طراحان سیستم توزیع می توانند آن ها را برای بررسی و تعیین طرحهای گسترش بهینه به کار برند. مثلاً انتخاب:

 

جای بهینه پست ها

توزیع بهینه پست ها

اندازه هسته ترانسفورماتورهای توزیع

انتقال بهینه بار بین پست ها و مراکز تقاضا

و مسیر و اندازه بهینه فیدرها برای تغذیه بارهای داده شده که همگی قیود بی شماری دارند هزینه کل را کاهش می دهند.

طراحی سیستم توزیع در آینده

عوامل اقتصادی

چند عامل اقتصادی در طراحی سیستم توزیع نقش مؤثری خواهد داشت. اولین آن ها تورم است. تورم در اثر کمبود انرژی سوخت، هزینه تبدیل منابع انرژی، وابستگی های محیطی و کسر بودجه دولت، همچنان نقش مهمی ایفا خواهد کرد.

دومین عامل مهم اقتصادی، افزایش هزینه کسب سرمایه است. با ادامه تورم، ارزش واقعی دلار کم می شود و دولت ها می کوشند منابع پول را کاهش دهند. این امر رقابت برای جذب سرمایه لازم جهت توسعه سیستم های توزیع را افزایش می دهد.

عوامل جمعیت نگاری

در آینده نزدیک، پیشرفت های مهم جمعیت نگاری بر طراحی سیستم توزیع تأثير خواهد گذاشت. مهمترین آن ها گرایشی است که در پنجاه سال اخیر شدت یافته است. مهاجرت مردم از مناطق روستایی به شهرهای بزرگ بدلیل مشکلات اقتصادی همچنان ادامه دارد. در این قرن، تعداد مزارع تک خانواری پیوسته کم شده است و هیچ گرایش مشهود معکوسی در مقابل مهاجرت توده ها به شهرها وجود ندارد.

عوامل تکنیکی

آخرین گروه از عوامل مهم برای طراحی سیستم توزیع عواملی است که از پیشرفت های تکنیکی سرچشمه می گیرد و بحران انرژی آن را تقویت می کند. مهمترین آن ها پیشرفت در تکنیک سلول های سوختی است. توان خروجی این وسایل به حدی رسیده است که در حوزه های با چگالی زیاد مردم، گروه بزرگی از سلول های سوختی می توانند بخش عمده ای از کل توان لازم را تأمین کنند.

آثار مدیریت بار

در گذشته، شرکت های برق رسانی تقاضای همه مشترکان را بمحض طرح تقاضا، با تأمین انرژی الکتریکی برآورده می کردند. اما اخیراً این فلسفه پایه ای به علت محدودیت های مالی (مانند هزینه زیاد نیروی کار، مواد و نرخ بهره) وابستگی های محیطی و کمبود فعلی سوخت (یا بهای زیاد آن) مورد بازبینی قرار گرفته است و مدیریت بار مشترک جای توسعه ظرفیت را می گیرد.

نسبت هزینه به سود برای نوآوری

اقتصاد مهمترین عامل شکل دهنده آینده صنعت برق رسانی است. بنابراین هر نوآوری به خودی خود پذیرفتنی نیست مگر آن که هزینه فعالیت هایی را کاهش دهد و یا تأثیری ارزشمند از نظر اقتصادی داشته باشد که پیش از این با هزینه های مشابه به دست نمی آمد. این معیار مبنای تشخیص جایگزینی روش ها با ابزارهای نوین بجای موارد متناظر کنونی است.

*توجه : لینک های دانلود بعد از خرید در قسمت ' پنل کاربری >> فیلم های آموزشی' قابل مشاهده خواهد بود.