بخشی از مقاله
ارائه مدل انتخاب تکنولوژي شبکه هوشمند بر مبناي بهبود شاخص هاي قابليت اطمينان با کمترين ريسک
چکيده
امروزه با رويکرد ديجيتالي شدن زندگي ، تامين انرژي الکتريکي پايدار بعنوان يکي از مهمترين زيرساخت هاي بنيادي محسوب مي شود لذا حرکت شرکت هاي توزيع برق از وضعيت فعلي به سـمت هوشمندسـازي شـبکه بـرق اجتنـاب ناپـذير اسـت . در حـال حاضـر شرکت هاي توزيع برق در يک قالب رقابتي بدون توجه به ريسک ها و مديريت تکنولوژي و همچنين کم توجهي به نحوه تامين مالي و بازگشت سرمايه اقدام به پياده سازي بخش هايي از تکنولوژي هوشمند سازي شبکه برق نمودهاند. با توجه به اين معضل ، در اين مقالـه مدلي براي انتخاب تکنولوژي شبکه هوشمند ارائه شده است که روش کار بر مبناي دو مولفـه مـديريت ريسـک هـاي و شـاخص هـاي قابليت اطمينان مي باشد. اين روش با تکيه بر الگوريتم مديريت ريسک مارکويتز با هدف حداقل کردن ريسک و بهبـود شـاخص هـاي قابليت اطمينان ،تکنولوژي هاي هوشمند سازي شبکه را مورد مقايسه قرار مي دهد. در شرکت توزيع برق اسـتان تهـران کـارگروهي از خبرگان تشکيل و نسبت به شناسايي وضعيت موجود، شناخت انواع تکنولوژي ها ، شناخت ريسک هـا، بررسـي شـاخص هـاي قابليـت اطمينان و ... اقدام و براي هر تکنولوژي ريسک هاي مرتبط را شناسايي و بـا اسـتفاده از الگـوريتم پيشـنهادي نسـبت بـه اولويـت بنـدي تکنولوژي ها اقدام گرديد.
واژه هاي کليدي: هوشمند سازي،مديريت ريسک، شاخص قابليت اطمينان، الگوريتم مارکويتز،تکنولوژي.
١- مقدمه :
امروزه صنعت برق نه تنها با فراهم کردن منابع انرژي مورد تقاضا جهت صنايع مواجه است بلکه اثري که بشر روي محيط مي گذارد تا اين انرژي را توليد کند هم بسيار اهميت پيدا کرده است . شبکه هاي هوشمند برق راه حلي براي اين چالش هستند. اين شبکه ها براي سمت مصرف کننده داراي سود و بازدهي بسياري مي باشند. مشترکين در شبکه هاي هوشمند برق مي توانند بر روي مصرف خود مديريت هوشمندانه انجام دهند تا در ساعات اوج مصرف پول کمتري بپردازند. شبکه هاي هوشمند توزيع برق يکي از جديد ترين تکنولوژي ها براي مدرن کردن شبکه هاي توزيع جهت ورود به قرن جديد است . مهمترين تامين برق مطمئن و پاسخگويي به نياز هاي رو به رشد مشتري با وارد کردن کمترين خسارت به محيط زيست مي باشد.شبکه توزيع هوشمند به سرعت وسايلي که موجب قطعي در شبکه مي شوند را مشخص کرده و از مدار خارج مي کند و همچنين جاهايي که جريان نشتي دارند مشخص نموده و مکانهايي که نياز به حضور پرسنل فني جهت اصلاح شبکه دارند را به سرعت اعلام مي کند. وجود چنين اطلاعات در محل حادثه براي شرکتهاي توزيع حائز اهميت بوده و بازده عملکرد را بسيار بالا مي برد. در اين مقاله به شناسايي تکنولوژيهاي هوشمند پرداخته شده و همچنين مدلي پيشنهادي با تشخيص ريسک هاي مرتبط جهت اولويت دهي به اين تکنولوژي ها ارائه گرديده است تا شرکتهاي توزيع از پرداخت هزينه هاي گزافي جهت هوشمندسازي شبکه هاي خود جلوگيري نمايند[١].
٢- شبکه هاي هوشمند و الزامات آن
شبکه هاي هوشمند، استفادهي همزمان از شبکه هاي قدرت و مخابرات هستند. اين شبکه ها مي توانند به بهبود شاخص هاي قابليت اطمينان کمک کرده و راندمان شبکه هاي الکتريکي را افزايش دهند.شبکه هوشمند اين امکان را فراهم مي نمايد که علاوه بر مانيتورينگ کردن خود بتواند بهترين تصميم جهت بهرهبرداري بيشتر شبکه را اخذ نمايد.
از جمله عوامل مهمي که هوشمند سازي شبکه برق را موجب مي شوند عبارت است از [٢]:
کاهش آلودگي زيست محيطي
قابليت تشخيص و رفع خطا و بازيابي شبکه به صورت خودکار
افزايش مشارکت مصرف کنندگان در مديريت مصرف انرژي الکتريکي
بهينه سازي و بهره برداري موثر تر از تجهيزات شبکه
افزايش کيفيت توان
قابليت تطبيق با انواع سيستم هاي توليد متمرکز و پراکنده و ذخيره سازي انرژي الکتريکي
- تصميم گيري مناسب جهت انتخاب اولويت ها و برترين تکنولوژي
دستاورد پياده سازي شبکه هوشمند شامل برنامه ريـزي و اجـراي طـرحهـاي شـبکه هوشـمند خواهـد بـود. در ايـن پـروژه هـا بايـد تکنولوژي هايي که به مرحله توليد تجاري رسيده اند در پياده سازي شبکه هوشمند مورد استفاده قرار گيـرد. همانگونـه کـه در منحنـي بلوغ تکنولوژي به چشم مي خورد در دوره پيشرفت زود يک وقفه به چشم مي خورد. اکثر شرکت هـاي بـرق تـرجيح مـي دهنـد تـا از کامل و کارا بودن تکنولوژي اطمينان حاصل نمايند و بعد از آنها استفاده نمايند. لذا در دوره پيشرفت زود ممکن است وقفه اي در بکار گيري و پياده سازي تکنولوژي حاصل شود. پس از اطمينان حاصل شدن از کارايي تکنولوژي و گذشت زمان در دوره پيشـرفت دور ، پياده سازي و بکارگيري اين تکنولوژي به صورت تجاري از سرگذشته خواهد شد.
شرکت هاي برق که جز شرکت هاي خدماتي مي باشند مي بايست در انتهاي منحني بلوغ تکنولوژي حرکت کننـد يعنـي زمـاني کـه تکنولوژي به پختگي لازم رسيده است از آن استفاده نمايند اما شرکت هايي همچون مايکروسافت که مي خواهند هميشـه نامشـان اولـين باشد در اوج و ابتداي بلوغ تکنولوژي حرکت مي کنند و علاوه بر پذيرش ريسک، بهاي آن را مي پردازند. شرکت هاي توزيع برق بايـد برنامه ريزي استراتژيک داشته باشند و همچنين با در نظر گرفتن حذف ريسک تکنولوژيهـا پـروژه هـايي را انتخـاب کننـد کـه داراي اولويت بالاتري و درآمد زا باشند. به دليل تنوع تکنولوژي انتخاب همه به صورت يک جا زيان آور مي باشد. بنابر اين بـراي پـيش بـرد اهداف شرکت هاي توزيع يک نقشه راه تدوين مي گردد.
٤- بيان استراتژي هوشمند سازي
تعيين استراتژي هوشمند سازي شبکه هاي الکتريکي از اهم وظايف متخصصين و کارشناسان خبـره مـي باشـد کـه مـي بايسـت بـا آگاهي کامل اين ويژگي ها را به تصوير بکشند :
Business Need
نقاط تصميم گيري
نيازمندي هاي تکنولوژي
فرضيات و ريسک ها
نتايج مورد انتظار و وضعيت نهايي
جدول زمان بندي از مراحل اجرايي مورد نياز
همچنين براي هر تکنولوژي مي بايست ريسکها شناسايي شوند. براي اين کار، گروه متخصص مي بايست پاسخ دهند کـه اسـتفاده از تکنولوژي چه ريسک هايي را کم مي کند.
٥- انواع تکنولوژي هاي شبکه هوشمند توزيع برق
Visibility control
Information management
Market enabling tools
Optimize distribution system
Advance protection
Asset planning maintenance operation
Enabling smart process
Distribution energy resources
Substation automation
Smart metering
Micro grid system
Distribution generation
اولويت دهي به اين تکنولوژي ها از طريق الگوريتم پيشنهادي ذيل قابل اجرا مي باشد.در ادامه به چگونگي فرآيند تعيين ريسک هـا و تعيين امتياز به شاخص هاي قابليت اطمينان مطرح شده که به شرح آن مي پردازيم .
مديريت ريسک پروژهها فرايند سيستماتيک شناسايي , تجزيه و تحليل و پاسخگويي به ريسک پروژهها مي باشد. مـديريت ريسـک کار بسيار مهمي است که اگر به موقع طي فعاليت يک پـروژه آغـاز شـود مـي توانـد سـودمند بـوده و ابـزار قدرتمنـدي بـراي شناسـايي زودهنگام ضعف ها باشد تا تيم مديريت بتواند برنامه هاي عملياتي را جهت اداره کردن ريسکهـا سـازماندهي کـرده و از تبـديل شـدن آنها به مساله اي بزرگ در آينده جلوگيري کند و به اين ترتيب ، پاسخ پيشگيرانه شما نسبت به مسائل بالقوه به جاي واکـنش نسـبت بـه مسائل و مشکلات آينده مي تواند صرفه جويي در پول و زمان را به همراه داشته باشد[٣].
در شرکت توزيع برق استان تهران ريسک هاي هر تکنولوژي جهت اولويت دهي به آنها شناسايي شد که به عبارت اند از:
مشکلات پياده سازي
سهولت در تعمير و نگهداري
زمان پياده سازي
بازگشت سرمايه
تامين کنندگان داخلي در دسترس
ارتباطات مخابراتي و وابستگي به فناوري هاي ديگر
منابع مالي
٧- کمي کردن ريسک
قدم بعدي کمي کردن ريسکهاي بدست آمده مي باشد. محاسبه احتمال وقوع ريسکها در بسياري از پروژه ممکن است کار مشکلي باشد چرا که بدست آوردن احتمال وقوع پديده ها نيازمند اطلاعات بسياري از گذشته و تاريخچه آن پيشامد ميباشد. بر اين اساس براي هر ريسک سه شاخص تعريف ميکنيم : الف ) احتمال وقوع ب) تاثير وقوع ج) شاخص اولويت ريسک[٣]:
احتمال وقوع
در اين بخش از برنامه ريزي ريسک بايد سيستمي جهت کمي کردن احتمال وقوع ريسک تدوين کرد.
تاثير وقوع
سپس سيستمي جهت کمي کردن ميزان تاثير وقوع ريسک بر پروژه ايجاد ميکنيم
٨- اولويت ريسک
پس از بدست آوردن اعدادي بعنوان معيارهاي کمي احتمال و تاثير وقوع ريسکها با ترکيب معناداري از آنها, معياري جهت اولويت بندي رسيدگي و تخصيص اقدامات پاسخگويي به ريسکها بدست مي آوريم . بطور مثال ميتوان معيار اولويت بندي را بصورت
ميانگين امتيازات احتمال و تاثير, تعريف کرد[ ٣]:
٢. (تاثير وقوع + احتمال وقوع) =امتياز اولويت
