شبکه هوشمند
شبكه هوشمند برق
شبكه هاي هوشمند توزيع نيرو، شبكه هاي به هم پيوسته دو سويه اي مي باشند كه در آن اطلاعات نقش بنيادي در فرايند توزيع انرژي ايفا مي نمايد.
توزيع هوشمند نيرو سامانه هاي مبتني بر تركيب فناوري اطلاعات و ارتباطات با توانمندي هاي پردازشي رايانه ها و سيستم هاي الكتريكي مي باشد. ارتقا سيستم هاي كنوني سخت افزاري غير هوشمند به شبكه هاي دو سويه توزيع شده كارآمد و اقتصادي كه در آن بهره وري سرمايه گذاري هاي انجام شده در صنعت برق به طرز چشمگيري بالا مي رود، از اهداف اصلي هوشمند سازي شبكه مي باشد. بالا رفتن ضريب اطمينان و پايداري شبكه از اهداف ديگر
بكارگيري اين فناوري مي باشد. بطور خلاصه نيازمندي هاي زير لزوم تغييرات بنيادي را باعث گرديده است:
– شبكه توزيع خودبازياب ““Self Healing Grids
· شبكه اي با ضريب اطمينان بالا و داشتن امنيت ذاتي در كليه سطوح
· كنترل غير متمركز و فراگير با استفاده از گسترده از حسگرها و لوازم اندازه گيري
– شبكه توزيع نيروي برق كم هزينه “ “Economical Grids
· استفاده بهينه از دارايي هاي با ارزش با بكارگيري مفهوم پاسخ به درخواست ““Demand Response
· توزيع غير سلسله مراتبي توليد نيروي برق و بهرگيري از توليد پراكنده نوعاً توسط مصرف كنندگان
· اتوماسيون گسترده و كاهش دخالت عامل انساني
– شبكه توزيع نيروي برق دوستدار محيط زيست
· تجميع و متنوع نمودن منابع انرژي
· مديريت آلاينده ها و دي اكسيد كربن
در سامانه توزيع هوشمند نيروي برق “Smart Grid”نه تنها داده ها به صورت دوسويه از شبكه به مشترك و بالعكس منتقل مي گردد، بلكه جريان انرژي نيز دو سويه مي گردد و شبكه مي تواند بالقوه متشكل از هزاران توليد كننده و فروشنده خرد برق “Electricity Retailer“باشد. اين فروشندگان از طريق منابع تجديدپذير انرژي “Reusable Energy Sources” (RES)مانند سلول هاي خورشيدي، گرماي زمين و يا از طريق ذخيره انرژي در ساعات و يا ايام كم بار (و البته ارزان) و فروش آن در ساعات پربار (و صد البته گران) وارد بازار خرده فروشي برق شوند. لذا در SG با دو شبكه جديد آشنا مي شويم:
· ريز شبكه توزيع برق “Micro grids“
· شركت توزيع برق مجازي“Virtual Utility” (و يا بازار مجازي برق) ““Virtual Electricity Market
بازار مجازي برق در واقع مفهومي مشابه مدل اينترنتي است كه در آن انرژي از هر منبعي صرفنظر از شيوه توليد، خواه ژنراتورهاي سنتي يا منابع تجديدپذير انرژي باشند، عرضه و در هر نقطه دلخواهي در شبكه به مصرف مي رسد. بديهي است تحقق چنين آرماني بدون بهره گيري از فناوري هاي پيشرفته اطلاعات و ارتباطات (ICT) ميسر نمي گردد.
نصب و راه اندازي سنسورهاي هوشمند بر روي تمام عناصر كليدي شبكه توزيع و برقراري شبكه ارتباط دو سويه، ادغام و هماهنگسازي سامانه AMI با ساير نرم افزارهاي كاربردي مركز (OfficeBack-end)، درگاه“Portal” خدمات رساني مشتركين (OfficeFront-end) و سامانه هاEnterprise Resource Planning و خدمات صوتي به مشتركين، نصب سيستم هاي نرم افزاري تشخيص خرابي بلادرنگ، تنظيم بار، قطع و وصل جريان برق بصورت انبوه در عين حال انتخابي، همسويي و ادغام با شبكه هاي كنترل بلادرنگ توزيع و فوق توزيع مانند SCADA و تبادل اطلاعات در راستاي تعامل كامل در شبكه از جمله فعاليت هاي اصلي جهت برپايي شبكه كامل توزيع هوشمند نيروي برق مي باشد. بكارگيري و خريد انرژي از توليدكنندگان خرد نوعاً مبتني بر انرژي هاي تجديد پذير و منابع ذخيره فراگير (مانند انرژي ذخيره شده در خودروهاي الكتريكي در ساعات اوج مصرف) و نيروگاه هاي تركيبي نيرو و گرماCombined Heat and Powerو برقراري ارتباط دو سويه داده اي و انرژي با اين توليد كنندگان از مصاديق ديگر شبكه هوشمند خواهد بود.
شكل 1- نمايي از يك شبكه توزيع نيروي هوشمند آينده
جدول زير مقايسه اي بين سيستم هاي سنتي و اهداف شبكه هاي هوشمند را نمايان مي سازد.
شكل 2- ساختار سلسله مراتبي شبكه هاي برق سنتي
شكل3- ساختار غير متمركز شبكه هاي توزيع هوشمند نيرو
