بخشی از مقاله
چکیده:
امروزه با توجه به افزایش جمعیت و افزایش توسعه شهری نیاز به تامین رفاهیات زندگی یک امر ضروری است از طرفی چنانچه همین رفاهیات زندگی برای روستا نشینان فراهم نشود روستائیان را مجبور به مهاجرت به شهرها کرده و یک ناهمگونی جمعیت پیش خواهد آمد که ممکن است یک دولت را دچار مشکل کند. یکی از قدیمی ترین ، اصلی ترین و غیر قابل انکارترین این احتیاجات آب و برق است که امروزه گاز در حال افزوده شدن به این ملزومات زندگی می باشد.اما افزایش جمعیت که بیانگر افزایش تقاضاست از طرفی و کاهش روز افزون منابع آب ، گاز و برق بیانگر کاهش عرضه می باشد.
این مباحث مسئله ای را مطرح می سازد که همیشه به طرقی مطرح بوده و یکی از اصولی ترین مباحث کنترل شهری و روستایی پیشرفته امروزی است که با عنوان مدیریت عرضه و تقاضاشناخته می شود و یکی از مسائل مهم پراهمیت در مباحث مدیریت شهری و شهرنشینی می باشد و نقشی استراتژیک را در مدیریت شهری ایفا می کند. با نگاهی اجمالی بر راهکارهایی که کشور های توسعه یافته در پیش گرفته اند و ظهور میکروپروسسور ها در صنعت برق به این مهم پی میبریم که دیگر روش های سنتی کنترل عرضه و تقاضا نه تنها ممکن نیست که اگر این روند ادامه یابد چه بسا مارا با بحران در کنترل و مدیریت روستا، شهر و کشور روبرو سازد ازاین رو نیاز به یک شبکه هوشمند برای کنترل این شبکه توزیع که می تواند یک شبکه توزیع مربوط به گاز ، برق و یا آب باشد به روشنی به چشم می خورد.
مقدمه :
اکثر جوامع اولیه بشری در کنار آب ها به وجود آمد با پیشرفت بشر و توسعه جوامع بشری هرروزه اختراعات و اکتشافاتی برای افزایش سطح معیشت انجام می گرفت یکی از این اختراعات نیروی الکتریسیته بود که خدمت بسیار بزرگی به پیشرفت جوامع بشری نمود و تاکنون در خدمت جوامع بشری بوده به طوری که امروزه زندگی بدون برق تقریباً ناممکن خواهد بود . از این رو مدیریت تولید ، انتقال و توزیع آن نقش بسزایی در مدیریت جوامع شهری و روستایی ایفا نمود. با افزایش جمعیت و اکتشاف و ساخت دیگر لوازم نیاز به این اختراع بشری روز به روز بیشتر شد.
در اوائل برای کنترل مدیریت عرضه و تقاضا با افزایش تولید نسبت به رفع مشکل پرداختند ولی با ظهور صنایع پیشرفته و ورود به عصر صنعتی با نگاهی به دور نمای آینده با روشهای معمول این افزایش تولید دیگر توجیه عقلی و فنی نداشت این بود که دانشمندان و فعلان این حوزه به فکرافزایش تولید از طرق دیگر بودند و در این حوزه کارهای خوبی صورت گرفت با اختراع کامپیوتر بشر تصمیم به استفاده از آن درکلیه صنایع گرفت اوج استفاده از کامپیوتر استفاده از آن برای مدیریت عرضه و تقاضا بود و در این بود که بحث تله متری و اسکادا مطرح گردید.
ولی با افزایش تقاضا و محدودیت های منابع دردسترس برای تولید - بالاخص برای آّب - و مدیریت بین عرضه و تقاضا - در بحث برق با توجه به عدم امکان ذخیره سازی برای استفاده در زمان پیک و اوج مصرف - و همچنین افزایش هزینه ها در مدیریت و پیچیدگی این موارد و همچنین در مواقع اضطرار و بحران بشر به فکر کنترل شبکه به صورت هوشمند افتاد تا هم مدیریت را سریعتر و بهینه تر کند و هم با کاهش هزینه های منابع انسانی هزینه های تولید انتقال و توزیع را کاهش دهد. این امر موجب گردید با کاهش تلفات و جلوگیری از افزایش مصارف نابدرست و نابجا هم مدیریت عرضه و تقاضا کاهش یابد و هم در مجموع بر روی هزینه تولید تاثیر گذار باشد
ظهور اتوماسیون در صنعت برق
وسایل الکترومکانیکی، که زمانی وظیفه حفاظت و کنترل را در سیستم های انتقال ایفا کردند، دارای ضعف هایی بودند که موارد عمده آن عبارت بودند از: عدم امکان ذخیره داده ها، عدم امکان ثبت وقایع و حوادث، عدم امکان چک کردن خود و عدم امکان ارتباطات مخابراتی وسیع. در دهه 70 میلادی با پیدایش میکرو پروسسور، وسایل الکترومکانیکی جای خود را به وسایل الکترونیکی دادند. رله های الکترونیکی در مسیر پیشرفت و تکامل خود تبدیل به رله های الکترونیکی هوشمند یا - Intelligent Electoronic Device - IED شدند.
سالها پس از بکارگیری سیستم های کنترلی توزیع شده در صنایع بزرگ و پر اهمیتی نظیر صنایع نفت و گاز و یا نیروگاه های تولید انرژی، بنظر می رسد که اکنون سازندگان و بهره برداران صنعت برق جهت گیری خود را بسوی بکارگیری این تکنولوژی در پست های انتقال و توزیع آغاز نموده اند. برای واضح شدن مطلب در ابتدا به مقایسه دو روش سیستم های توزیع شده و سنتی در صنعت برق پرداخته و سپس به لزوم هوشمند شدن این سیستم ها می پردازیم.
پست های برق به دو دسته کلی تقسیم می شوند
سیستم های کنترلی توزیع شده یا گسسته DCS - Distributed Control System -
سیستم های سنتیConventional
سیستم های کنترلی توزیع شده یا گسسته DCS - Distributed Control System -
همان طور که گفته شد DCS مخفف کلمات Distributed Control System است و در برخی از کتابهای فنی به جای کلمه Distributed کلمه Digital نیز بکار می رود و همانگونه که پیشتر گفته شد به معنای سیستم های کنترلی توزیع شده یا گسسته است. به عبارتی در سیستم DCS بخش نظارتی - و حفاظتی - که مجموعه ای از IED ها است، به صورت توزیع شده در بخش های مختلف سیستم بکار گرفته می شود. صرفنظر از اینکه شرکت های برق چه نوع دیدگاهی در خصوص تکنولوژی DCS دارند، بنا به دلایل عمده ذیل می توان به صراحت گفت که مجبور به پذیرش این تکنولوژی هستند.
تجهیزات کنترلی قبلی توسط سازندگان آن تولید نمی شود و به ناچار باید با بازار تولید و تکنولوژی جدید هماهنگ شد. تکنولوژی و اطلاعات مهندسی روز را باید انتقال داد و نیروی متخصص تربیت نمود. قابلیت ها و امکانات فراوانی که در تجهیزات نوین وجود دارد و هزینه زیادی که برای خریداری آنها پرداخت می شود، موجب می شود تا نهایت استفاده از این قابلیت ها به عمل آید. برای رقابت مهندسی برق با سطح بین المللی و بازارهای جهانی لازم است به تکنولوژی نوین مجهز شد.
