بخشی از مقاله
خلاصه
مبحث تلفات انرژی از مهمترین مقوله هایی است که صنعت برق با آن مواجه است و توجه به کاهش آن ضرورتی اجتناب ناپذیر است. میزان تلفات در هر یک از بخشهای سیستم قدرت متفاوت می باشد. به دلیل پایین بودن سطح ولتاژ و بالا بودن جریان در بخش توزیع، عمده تلفات یک سیستم قدرت مربوط به این بخش می باشد که در حدود % 18 از کل تلفات یک سیستم قدرت در بخش توزیع است.
راه کارهای مختلفی به منظور کاهش تلفات در بخش توزیع ارائه گردیده است که از آن جمله می توان به تغییر آرایش شبکه، تغییر سطح مقطع هادی ها، جایابی مناسب پست های توزیع و ترانسفورماتورها و ... اشاره کرد. در این تحقیق سعی شده است با بررسی دقیق و کارشناسانه شبکه توزیع یک منطقه نمونه، مسائل، مشکلات و معایب آن مورد بررسی قرار گیرد تا بتوان راه کارهای مناسبی را برای بهبود کاهش تلفات آن پیشنهاد نمود. در انجام مطالعات شبکه نمونه شهر ساری سعی شده است که با استفاده از توانایی نرم افزار GIS ، کلیه اطلاعات وضعیت موجود وارد نرم افزار شده وسپس بصورت دقیق مورد مطالعه و بررسی قرار گیرد.
.1 مقدمه
کاهش تلفات در سیستم قدرت از جمله مباحثی است که همواره مورد توجه بوده است. در کشورهای صنعتی از همان ابتدای شکل گیری صنعت برق یعنی اوایل قرن 19 میلادی، مبحث تلفات مورد توجه قرار گرفت و تاکنون تلاشهای زیادی در این زمینه صورت گرفته و با ابداع روشهای مختلف و بکارگیری آنها نتایج خوبی بدست آمده است. تلفات ایجاده شده به جز تبعات فنی و ضایعاتی که به شبکه وارد میآورد، از نقطه نظر اقتصادی نیز بسیار قابل توجه میباشد.[1]
در شبکه های توزیع انرژی الکتریکی، انرژی زیادی به صورت تلفات از بین می رود. هدف شرکتهای توزیع در جهت بالا بردن بهره وری سیستم توزیع و کاهش تلفات انرژی الکتریکی می باشد چون اعتقاد بر این است که از اصراف در حد امکان جلو گیری نموده و از به هدر رفتن سرمایه ملی اجتناب گردد. شبکه های برق در مقایسه با شبکه های دیگری نظیر شبکه آب وگاز از پیچیدگی بیشتری برخوردارند وعموما متشکل از تأسیسات، کابل ها و سیم ها، ترانسها، کنتورها - مشترکین - و اجزای دیگری هستند که مدیریت آن مستلزم داشتن ابزار توانمندی جهت ذخیره و سازماندهی اطلاعات و نقشه هاست.
امروزه سیستم های اطلاعات جغرافیایی به عنوان کارامدترین سیستم جهت مدیریت شبکه ها از جمله شبکه برق شناخته و به کار گرفته شده اند. در این مقاله با کمک نرم افزار GIS به مطالعه و بررسی تلفات شبکه موجود و راه-کارهای مناسب و بهینه کاهش آن با در نظر گرفتن جنبههای اقتصادی، مدیریت زمان و نیروی انسانی در یک منطقه نمونه پرداخته میشود.
.2 آنالیز تلفات در بخش توزیع
هرگونه مصرف انرژی که به کار مفید تبدیل نشود نوعی اتلاف انرژی است . مصرف بهینه زمانی حاصل می شود که برای انجام کار مشخصی در حد نیاز ان کار انرژی مصرف شود. تلفات از نگاه ماهیت به دو صورت تلفات توان و انرژی قابل تقسیم بندی است. تلفات توان در ساعات پیک بار و تلفات انرژی در ساعات غیر پیک دارای اهمیت میباشند .
باید توجه داشت که ارزش اقتصادی تلفات توان در ساعات پیک، بسیار بالاتر از ارزش آن در ساعات غیر پیک بوده و به همین لحاظ از ارزش تلفات توان در ساعات غیر پیک صرفنظر میشود .[2]در شکل - - 1 بلوک دیاگرام تلفات در فرایند تولید، انتقال و توزیع نشان داده شده است. مطابق شکل تلفات بخش توزیع بیشتر از قسمت های دیگر است به همین خاطر تلفات توزیع حائز اهمیت می باشد. تلفات موجود در سیستم های توزیع را به دو دسته کلی تلفات فنی و غیر فنی می توان تقسیم کرد : - 1 تلفات فنی شامل:
· تلفات موجود در فاصله پست های 63/20 کیلو وات تا پست های 20/0,4 کیلو وات .
· پستهای انتقال و مصرف داخلی آنها - انتخاب غیربهینه محل پستهای KV 20 و ... -
· تلفات خطوط زمینی و هوایی فشار متوسط - تلفات ناشی از عدم تقارن خطوط و نداشتن طرح جامع توسعه شبکه و... -
· تلفات ترانسهای توزیع - عدم تعادل بار فیمابین ترانسفورماتورهای مختلف توزیع و ... -
· تلفات خطوط زمینی و هوایی فشار ضیعف - تلفات ناشی از عدم تعادل بار ها و فازها و ... - و ... - 2 تلفات غیر فنی شامل:
· تلفات و خطای لوازم اندازه گیری - دستکاری در لوازم اندازه گیری و خطای منفی لوازم اندازهگیری - و...
· انشعابات غیر مجاز و سرقت انرژی - انشعاب گیری مستقیم از شبکه های برق - و...
· تلفات ناشی از عدم قرائت صحیح مصرف لوازم اندازه گیری مشترکان
· تراز و فیکس نبودن موقیعت لوازم اندازهگیری آنالوگ و ....
با توجه به گستردگی و پیچیدگی شبکههای توزیع و در جهت توسعه صنعت برق و حفظ منابع اقتصادی جامعه، باید به طور جدی، رسیدگی به شبکه های توزیع مورد توجه قرار گیرد. مناسب ترین روش برای جلوگیری از استهلاک شبکه های توزیع و کاهش تلفات، تهیه و اجرای یک برنامه منظم و مشخص برای بهره برداری و تعمیر و نگهداری است. که در این مقاله این امر در قالب GIS به کمک برداشت اطلاعات و شناسایی مناطق پرداخته میشود.
.3 سیستم اطلاعات جغرافیایی
سامانههای اطلاعات جغرافیایی - Geographical Information Systems - که به اختصار GIS نامیده شده اند، سیستم نوینی جهت جمع آوری، ذخیره و آنالیز اطلاعات و پدیدههای جغرافیایی در مواردی است که موقعیت و شرایط جغرافیایی پدیده ها ویژگی مهم و حساس برای آنالیز به شمار می رود . به عبارت دیگر ، GIS کلیه اطلاعاتی را که به نحوی به مکان جغرافیایی مربوط می شوند . اعم از تصویری یا رقومی در بر میگیرد. به زبانی ساده تر، GIS مجموعه ای از نقشه ها و اطلاعات توصیفی مربوط به عوارض موجود در نقشه ها را در خود گردآوری می کند .[3]
سیستم های اطلاعات جغرافیایی ابزار قدرتمندی برای جمع آوری و تحلیل داده های مختلف مکانی هستند که در نهایت پیچیدگی های مسائل مربوط به کمیابی منابع را مرتفع کرده و امکان بهینه کردن استفاده از آنها را فراهم می آورند. GIS ابزار علمی جهت جمع آوری و کنترل اطلاعات صحیح و متنوع جغرافیایی - مکانی - و توصیفی را در صنعت برق بدست می دهد و نهاتاًی ابزار موثری جهت درک رابطه بین پدیده های مختلف جغرافیایی بحساب می آید .
.1-3 اجزای GIS
یک سیستم GIS شامل یک بسته کامپیوتری - شامل سخت افزار و نرم افزار - از برنامه های رایانه ای با یک واسطه کاربر میباشد که دست یابی به عملیات واهداف ویژه ای را فراهم میسازد. مولفه های چنین سیستمی به ترتیب عبارتند از: سخت افزار ها ،نرم افزارها ،اطلاعات ،روش ها ،زیر ساخت های سیستم وساختارهای سازمانی وتشکیلاتی .[4]
1. افراد متخصص برای کار با سیستم واستفاده از اطلاعات : - user - مهارت در انتخاب واستفاده از ابزارها دریک سیستم اطلاعات جغرافیایی وشناخت کافی از اطلاعاتی که استفاده میشوند،یکی از موارد اساسی برای موفقیت دراستفاده از تکنولوژیGIS است ،که این از وظایف یک کاربر می باشد.
2. سخت افزار ها - : - hardware امروز شبکه های GIS شامل تعدادی کامپیوتری شخصی ،چاپگرهاوپلاترها و....برای جمعآوری ونمایش اطلاعات می باشد که معرف مولفه سخت افزار یک سیستم اطلاعات جغرافیایی می باشند.
3. اطلاعات - : - data قلب هرGIS پایگاههای اطلاعاتی آن است. دراین پایگاهها به پرسش هایی از قبیل چه شکلی است؟ کجاست؟ وچگونه به دیگر اشکال مرتب میشود ،داده میشود.
4. روش ها - : - methods شیوه های صحیح به کارگیری اطلاعات در جهت رسیدن به اهداف ویژه دریک سیستم اطلاعات جغرافیایی از مهمترین مولفه های آن است .
