بخشی از مقاله
چکیده:
طی سالهاي اخیر، توجه فزایندهاي به تولیدات پراکنده مبذول شده است. این امر، در کنار فرآیند گسترده تجدیدساختار و مقرراتزدایی در صنعت برق، دستاندرکاران و متولیان این صنعت را با چالشهاي جدیدي مواجه ساخته است زیرا موارد یاد شده، آثار قابلتوجهی بر »قابلیتاطمینان« برق بهجاي میگذارند و »قابلیتاطمینان« نیز در رضایتمندي طرفهاي مختلف ذینفع در بازار رقابتی برق و بهخصوص مشترکین و مصرفکنندگان نقش اساسی را ایفا میکند. بدیهی است که در یک محیط رقابتی از سویی فروشندگان و تأمینکنندگان برق باید براي جلب نظر مصرفکنندگان و حفظ مزیت رقابتی خود به این مقوله توجه کنند و از سوي دیگر، با توجه به پیشرفت سیستمهاي اطلاعرسانی و افزایش سطح آگاهی و حساسیت مصرفکنندگان، انتظارات و مطالبات آنها در ارتباط با قابلیتاطمینان تأمین برق، دائماً افزایش مییابد.
در این مقاله تلاش شده تا مهمترین آثار تولیدات پراکنده بر قابلیتاطمینان سیستمهاي قدرت الکتریکی مورد بررسی و ارزیابی قرار گیرد.
.1 مقدمه
طی سالهاي اخیر، توجه فزایندهاي به تولیدات پراکنده مبذول شده است. این امر، در کنار فرآیند گسترده تجدیدساختار و مقرراتزدایی در صنعت برق، دستاندرکاران و متولیان این صنعت را با چالشهاي جدیدي مواجه ساخته است زیرا موارد یاد شده، آثار قابلتوجهی بر »قابلیتاطمینان« برق بهجاي میگذارند. علت تأکید این مقاله بر »قابلیتاطمینان« برق واضح است: این مقوله در رضایتمندي طرفهاي مختلف ذینفع در بازار رقابتی برق و بهخصوص مشترکین و مصرفکنندگان نقش اساسی را ایفا میکند.
نظرسنجیهاي انجام گرفته در ایالات متحده و کانادا نشان داده که پس از قیمت برق، این مقوله بیش از هر عامل دیگر مورد توجه مصرفکنندگان بوده و حساسیت آنها را برمیانگیزد. بدیهی است که در یک محیط رقابتی - 1
فروشندگان و تأمینکنندگان برق باید براي جلب نظر مصرفکنندگان و حفظ مزیت رقابتی خود به این مقوله توجه کنند و - 2 با توجه به پیشرفت سیستمهاي اطلاعرسانی و افزایش سطح آگاهی و حساسیت مصرفکنندگان، انتظارات و
تأثیر تولیدات پراکنده بر قابلیتاطمینان سیستمهاي قدرت الکتریکی مطالبات آنها در ارتباط با قابلیتاطمینان تأمین برق، دائماً افزایش مییابد.
در این مقاله تلاش شده تا با مرور کتب و مقالات تخصصی موجود، مهمترین آثار تولیدات پراکنده بر قابلیتاطمینان سیستمهاي قدرت الکتریکی مورد بررسی و ارزیابی اجمالی قرار گیرد.
.2 تأثیر تولیدات پراکنده بر قابلیت اطمینان سیستمهاي قدرت
در این بخش به بررسی موضوعات مرتبط با ارزیابی قابلیتاطمینان سیستمهاي توزیعی میپردازیم که در آنها تولیدات محلی وجود دارند. از نظر مفهومی، قابلیتاطمینان یکی از ویژگیهاي ذاتی سیستمها و معیار مشخصی براي توصیف توانایی آنها در انجام کارکردها و وظایف محوله میباشد. مهمترین کارکرد فنی سیستم قدرت، تأمین انرژي الکتریکی مورد نیاز مشترکین و مصرفکنندگان نهایی است. از اینرو، مهمترین معیارهاي مورد نیاز آنهایی هستند که قادر به ارزیابی این کارکرد کلی باشند. البته باید توجه داشت که در سیستمهاي تجدیدساختارشده و بهخصوص در سیستمهایی که تحت تملک یا بهرهبرداري بخش خصوصی قرار دارند، همه مراجع دستاندرکار - تولیدکنندگان، مالکین شبکه، بهره برداران شبکه، تأمینکنندگان انرژي - علاقمند به شاخصهاي کیفیت آن بخش از سیستم هستند که خود مسئولیت آن را بهعهده دارند. از اینرو در محیط جدید، براي مطالعات قابلیتاطمینان نیازمند معیارهایی هستیم که این نیازها را برآورده سازند.
براي ایجاد یا گسترش مدلها و فنون مناسب، باید به موضوعات متعددي که مراجع مختلف دستاندرکار را تحت تأثیر خود قرار میدهند، توجه داشت:
z صاحبان تولیدات پراکنده، لزوماً مالک شبکه واسطه نیستند.
z با افزایش ظرفیت تولیدات پراکنده موجود در سیستم هاي توزیع، شبکه انتقال و نیروگاههاي عمده نیز تحت تأثیر قرار میگیرند.
z پروفیل بار در نقاط اتصال شبکه هاي انتقال و توزیع و نیز الگوي پخش بار در شبکه هاي مزبور تغییر خواهد کرد.
z میزان فروش انرژي از سوي نیروگاههاي عمده کاهش خواهد یافت و حتی ممکن است مجبور به بهره برداري غیربهینه شوند زیرا باید بخشی از توان خود را صرف جبران نوسانات تصادفی تولیدات
پراکنده کنند.
با توجه به موارد فوقالذکر، بهنظر میرسد که دستکم پنج مرجع مختلف تحت تأثیر تولیدات پراکنده قرار میگیرند:
z مالکین تولیدات پراکنده؛
z شبکههاي توزیع؛
z مصرفکنندگان؛
z شبکههاي انتقال و
z نیروگاههاي عمده.
بدیهی است که این طرفها داراي دیدگاهها، علائق و منافع مختلفی بوده و هر کدام به اطلاعات خاصی نیاز دارند.
براي بررسی کارکرد و ارزیابی قابلیتاطمینان سیستم قدرت، در یک تقسیمبندي سلسلهمراتبی، آن را به سه بخش جداگانه تولید، انتقال و توزیع تفکیک میکنند که هر یک وظیفه خاصی را عهدهدار میباشند. - شکل - 1 بخش تولید در اولین سطح - ععد - ، سیستم یکپارچه تولید و انتقال در دومین سطح - عععد - و کل سیستم قدرت شامل تولید، انتقال و توزیع در سومین سطح - ععععد - قرار میگیرند. در این ساختار که براي چند دهه در ارزیابی قابلیتاطمینان سیستمهاي قدرت مورد استفاده بوده است، اینطور فرض شده که کل تولید برق در نیروگاههاي بزرگ و عمده متمرکز است که معمولاً در فواصل دور از نقاط بار قرار دارند و از اینرو، به شبکه انتقال متصل میباشند. اما اکنون باید توجه داشت که این ساختار نسبتاً ساده باید دستخوش تغییراتی شود، زیرا - 1 اکنون دیگر تولید بهطور متمرکز توسط یک مرجع دولتی انجام نمیگیرد بلکه بین چندین شرکت مستقل خصوصی تقسیم شده است و - 2 امروزه با رشد فزاینده تولیدات تولیدات پراکنده مواجهیم که بسیاري از آنها مستقیماً به سیستم توزیع متصل هستند نه به شبکه انتقال.
جدول .1 معیارها و شاخصهاي احتمالاتی ععد
در برنامهریزي تولید باید هم به میزان ظرفیت مورد نیاز و هم به زمان نصب آن در سیستم توجه داشت، طوري که در آینده، هم بار پیشبینیشده تأمین شود و هم ذخیره کافی براي جایگزینی واحدهایی که براي تعمیرات اصلاحی و یا پیشگیرانه از مدار خارج میشوند، وجود داشته باشد. این مطلب، اساس مطالعات ععد است. در این مطالعات، توانایی سیستم براي رساندن انرژي به بخش توزیع یا مصرفکنندگان نهایی در نظر گرفته نمیشود. در گذشته، میزان ذخیره مورد نیاز با توجه به درصد مشخصی از بار، یا ظرفیت بزرگترین واحدها، یا تلفیقی از هر دو تعیین میشد. در حال حاضر میتوان - و در مواردي باید - روشهاي احتمالاتی را جایگزین معیارهاي قطعی ذکر شده کرد تا با استفاده از آنها بتوان عوامل تصادفی مؤثر بر قابلیتاطمینان سیستم را لحاظ کرد.
امروزه معیارها و شاخصهاي احتمالاتی متعددي در مطالعات ععد بهکار میروند که از جمله میتوان به احتمال قطع بار - بعقع - ، انتظار قطع بار - غعقع - ، انتظار قطع انرژي - غغقع - ، انرژي تأمین نشده مورد انتظار - حشغغ - ، انرژي بهکار نرفته مورد انتظار - غسغ - ، شاخص انرژي قابلیتاطمینان - لعغ - ، شاخص انرژي عدمقابلیتاطمینان - سعغ - و دقیقه سیستم - قح - اشاره کرد که در جدول 1 درباره هر کدام از آنها توضیح مختصري ارائه شده است. در اینجا باید به این نکته توجه داشت که این شاخصها از دید مصرفکنندگان نهایی تعیین نمی شوند، بلکه معیارهایی نسبی براي مقایسه سناریوهاي مختلف برنامهریزي میباشند.
در مطالعات ععد با توجه به منابع انرژي لحاظ شده در ارزیابی میتوان دو سناریوي مختلف را مورد توجه قرار داد:
- 1 با صرفنظر از تولیدات پراکنده موجود در سیستم توزیع و - 2 با در نظر گرفتن آنها. از آنجا که در مطالعات ععد، شبکه کاملاً نادیده گرفته میشود و نیز با توجه به اینکه تولیدات پراکنده نیز در تأمین انرژي مشارکت میکنند، لحاظ کردن آنها در مطالعات ععد مناسب بهنظر میرسد. البته در حال حاضر، این کار با مشکلاتی مواجه است زیرا از سویی، معمولاً برنامهریزي و زمانبندي عملیاتی تولیدات پراکنده در اختیار مراکز دیسپاچینگ نیست و از سوي دیگر، برخی تولیدات پراکنده - مثل نیروگاههاي بادي و خورشیدي - بهراحتی قابل پیشبینی نیستند. در ضمن، تولیدات پراکنده هنوز سهم کمی در تأمین کل بار سیستم دارند. از این رو، هرچند لحاظ کردن تولیدات پراکنده در ارزیابیهاي راهبردي بلندمدت عاقلانه و حتی ضروري بهنظر میرسد، اما هنوز برنامهریزان سیستمهاي قدرت ترجیح میدهند که در مطالعات ععد، این تولیدات را نادیده بگیرند.
در اینجا تلاش میشود تا با ارائه یک مثال، تأثیر تولیدات پراکنده بر قابلیتاطمینان بخش تولید - مطالعات ععد - نشان داده شود. همانطور که پیش از این نیز گفته شد، در مطالعات ععد، شبکههاي انتقال و توزیع نادیده گرفته میشوند - با
