بخشی از مقاله
چکیده
قابلیت اطمینان یکی از ویژگیهای ذاتی سیستمها و معیار مشخصی برای توصیف توانایی آنها در انجام کارکردها و وظایف محوله میباشد. مهمترین کارکرد فنی سیستم قدرت، تأمین انرژی الکتریکی مورد نیاز مشترکین و مصرفکنندگان نهایی است. دراین تحقیق ارزیابی قابلیت اطمینان سیستم قدرت، در یک تقسیمبندی سلسله مراتبی، که شامل سه بخش تولید در اولین سطح - HLI - ، سیستم یکپارچه تولید و انتقال در دومین سطح - HLII - و کل سیستم قدرت شامل تولید، انتقال و توزیع در سومین سطح - HLIII - می باشد مورد بررسی قرار گرفته است. در پایان نیز روش های بهبود قابلیت اطمینان را ارائه نموده ایم.
کلمات کلیدی:قابلیت اطمینان،تولیدات پراکنده،DG،HLI،HLII،.HLIII
تاثیر تولیدات پراکنده - DG - بر قابلیت اطمینان سیستم های قدرت
مقدمه
از نظر مفهومی، قابلیت اطمینان یکی از ویژگیهای ذاتی سیستمها و معیار مشخصی برای توصیف توانایی آنها در انجام کارکردها و وظایف محوله میباشد. مهمترین کارکرد فنی سیستم قدرت، تأمین انرژی الکتریکی مورد نیاز مشترکین و مصرفکنندگان نهایی است. از اینرو، مهمترین معیارهای مورد نیاز آنهایی هستند که قادر به ارزیابی این کارکرد کلی باشند. البته باید توجه داشت که در سیستمهای تجدید ساختار شده و به خصوص در سیستمهایی که تحت تملک یا بهرهبرداری بخش خصوصی قرار دارند، همه مراجع دست اندرکار - تولیدکنندگان، مالکین شبکه، بهرهبرداران شبکه، تأمین کنندگان انرژی - علاقهمند به شاخصهای کیفیت آن بخش از سیستم هستند که خود مسئولیت آن را به عهده دارند. از اینرو در محیط جدید، برای مطالعات قابلیت اطمینان نیازمند معیارهایی هستیم که این نیازها را بر آورده سازند. برای ایجاد یا گسترش مدلها و فنون مناسب، باید به موضوعات زیر که مراجع مختلف دستاندرکار را تحت تأثیر خود قرار میدهند توجه داشت:
- صاحبان تولیدات پراکنده،لزوماً مالک شبکه واسط نیستند.
- با افزایش ظرفیت تولیدات پراکنده موجود در سیستم توزیع، شبکه انتقال و نیروگاههای عمده نیز تحت تأثیر قرار میگیرند.
- پروفیل بار در نقاط اتصال شبکههای انتقال و توزیع و نیز الگوی پخش بار در شبکههای مزبور تغییر خواهد کرد.
- میزان فروش انرژی از سوی نیروگاههای عمده کاهش خواهد یافت و حتی ممکن است مجبور به بهرهبرداری غیر بهینه شوند زیرا باید بخشی از توان خود را صرف جبران نوسانات تصادفی تولیدات پراکنده کنند.از جمله مراجع تحت تاثیر تولید پراکنده میتوان به مالکین تولیدات پراکنده، شبکههای توزیع، مصرفکنندگان، شبکههای انتقال و نیروگاههای عمده اشاره کرد.
بدیهی است که این طرفها دارای دیدگاهها، علائق و منافع مختلفی بوده و هر کدام به اطلاعات خاصی نیاز دارند.برای بررسی کارکرد و ارزیابی قابلیت اطمینان سیستم قدرت، در یک تقسیمبندی سلسله مراتبی، آن را به سه بخش جداگانه تولید، انتقال و توزیع تفکیک میکنند که هر یک وظیفه خاصی را عهدهدار میباشند.
بخش تولید در اولین سطح - HLI - ، سیستم یکپارچه تولید و انتقال در دومین سطح - HLII - و کل سیستم قدرت شامل تولید، انتقال و توزیع در سومین سطح - HLIII - قرار میگیرند. در این ساختار که برای چند دهه در ارزیابی قابلیت اطمینان سیستمهای قدرت مورد استفاده بوده است، اینطور فرض شده که کل تولید برق در نیروگاههای بزرگ و عمده متمرکز است که معمولاً در فواصل دور از نقاط بار قرار دارند و از این رو، به شبکه انتقال متصل میباشند.
بنا به دلایل زیر بایدساختار نسبتاً ساده دستخوش تغییراتی شود:
- 1 اکنون دیگر تولید به طور متمرکز توسط یک مرجع دولتی انجام نمیگیرد بلکه بین چندین شرکت مستقل خصوصی تقسیم شده است.
تاثیر تولیدات پراکنده - DG - بر قابلیت اطمینان سیستم های قدرت
- 2 با رشد فزاینده تولیدات پراکنده مواجهیم که بسیاری از آنها مستقیماً به سیستم توزیع متصل هستند نه به شبکه انتقال.
شکل - - 1سطوح سلسله مراتبی
بخش تولید - HLI -
در برنامهریزی تولید باید هم به میزان ظرفیت مورد نیاز و هم به زمان نصب آن در سیستم توجه داشت، طوری که در آینده، هم بار پیشبینی شده تأمین شود و هم ذخیره کافی برای جایگزینی واحدهایی که برای تعمیرات اصلاحی و یا پیشگیرانه از مدار خارج میشوند، وجود داشته باشد. این مطلب، اساس مطالعات HLI است. در گذشته، میزان ذخیره مورد نیاز با توجه به درصد مشخصی از بار، با ظرفیت بزرگترین واحدها، یا تلفیقی از هر دو تعیین میشد. در حال حاضر میتوان روشهای احتمالی را جایگزین معیارهای قطعی ذکر شده کرد تا با استفاده از آنها بتوان عوامل تصادفی مؤثر برقابلیت اطمینان سیستم را لحاظ کرد.شاخصهای احتمالاتی متعددی در مطالعات HLI به کار میروند که از جمله میتوان به احتمال قطع بار - LOLP - ، انتظار قطع بار - LOLE - ، انتظار قطع انرژی - LOEE - ، انرژی تأمین نشده مورد انتظار - EUE - ، شاخص انرژی قابلیت اطمینان - EIR - ، شاخص انرژی عدم قابلیت اطمینان - EIU - و دقیقه سیستم - SM - اشاره کرد که در جدول - 1 - در باره هر کدام از آنها توضیح مختصری ارائه شده است. باید به این نکته توجه داشت که این شاخصها از دید مصرفکنندگان نهایی تعیین نمیشوند، بلکه معیارهایی نسبی برای مقایسه سناریوهای مختلف برنامهریزی میباشند.[6]
در HLI با توجه به منابع انرژی لحاظ شده در ارزیابی میتوان دو سناریوی مختلف را مورد توجه قرار داد:
-1 با صرفنظر از تولیدات پراکنده موجود در سیستم توزیع
-2 با در نظر گرفتن آنها
چون در مطالعات HLI، شبکه نادیده گرفته میشود و با توجه به اینکه تولیدات پراکنده در تأمین انرژی مشارکت میکنند، لحاظ کردن آنها در مطالعات HLI مناسب است.
