مقاله بهره برداری دیسپاچینگ

[am in 25041]

با توجه به گسترده شدن مصرف برق و وابستگي شديد صنعت به اين نوع انرژي و يكپارچگي و پيوسته شدن شبكه هاي انتقال و توزيع برق ، نيازمند آنست كه دائما از طريق مراكزي مديريت شود بنحوي كه هم حوادث و اتفاقات تحت كنترل و نظارت باشد و هم مديريت انرژي انجام گردد، كه اين كار توسط مراكزي بنام ديسپاچينگ ( DISPATCHING ) انجام مي پذيرد .

دیس پاچینگ سری کننده وتولید کننده ویا پاراله شونده نیست بلکه هماهنگ کننده همسان ساز یکسان کننده چندین نیروگاه فعال ودر حال تولید جریان الکتریسیته با هم می باشد.حدودا وسط و کانون چندین نیروگاه در حال تولید و بهره برداری یک مرکز دیس پاچینگ نصب و راه اندازی می شود.امروزه دیس پاچینگ با ابزار های دقیق و هوشمند فوق دیجیتال تولیدات نیرو گاههای تحت پوشش زیر نظر گرفته وتمام دستورت لازم شامل فرکانس(HZ)ومگاوات را در تمام نیروگاهها هر ثانیه پارامترهای زیل را چک می کنند ودستورات لازم به نیروگاه واشکالات به اپراتورهای مربوط خبر داده واز ایشان درخواست می شود هر چه زودتر اشکال را بر طرف وجریان الکتریسیته ی صد در صد سالم مورد نیاز صنعت و کشاورزی و مصارف خانگی وارد خطوط ارسال نمایند.

توضیح این که بیش تر عملکرد دیس پاچینگ روی VOLTAg - HZ و اطلاع رسانی و استاندارد نگه داشتن تولیدات تمام نیروگاههای تحت پوشش این مرکز می باشد.

 

رشد مداوم ديسپاچينگ ملي مسئوليت برنامه ريزي، هدايت و كنترل شبكه سراسري توليد و انتقال صنعت برق را بمنظور هماهنگ نمودن توليد با ميزان مصرف با در نظر گرفتن امكانات و ظرفيت هاي انتقال،عهده دار مي باشد. اهم وظايف ديسپاچينگ ملي عبارت است از:

 

- پيش بيني نياز مصرف در مقاطع سالانه، ماهيانه، هفتگي، روزانه لحظه

- برنامه ريزي و هماهنگي توليد مولدهاي نيروگاهي شبكه با توجه به معيارهاي اقتصادي.

- حفظ ايمني و پايداري شبكه توليد و انتقال.

- بهره برداري بهينه و اقتصادي از منابع توليد و انتقال.

- نظارت بر عملكرد ديسپاچينگ مناطق.

 

وظايف فوق در حال حاضر در يك مركز كنترل ملي و شش مركز كنترل منطقه اي ذيل انجام مي گردد:

1- ديسپاچينگ منطقه اي تهران

2- ديسپاچينگ منطقه اي اصفهان

3- ديسپاچينگ منطقه اي شمالغرب

4- ديسپاچينگ منطقه اي شمالشرق

5- ديسپاچينگ منطقه اي جنوب شرق

6- ديسپاچينگ منطقه اي جنوب غرب

اين مراكز با برخورداري از پيشرفته ترين تكنولوژي و قابليت هاي كنترل خودكار و كنترل از راه دور در رده مجهزترين مراكز كنترل جهان قرار دارند.

[am in 25041]

تاريخچه صنعت برق :

توليد الكتريسيته ساكن و اندازه‌گيري آن و انجام تحقيقات اوليه توسط فيزيكداني بنام كولن و سپس توليد الكتريسيته جاري در سال 1799 توسط يك نوع باطري توسط الكساندر ولتا به مرحله اجرا درآمد و با پيشرفت علوم در سال 1882 براي اولين بار در اشتوتگارت آلمان نيروگاهي بوجود آمد كه قادر بود فقط چند خانه را تغذيه نمايد ( صد وچهارسال پيش و بتدريج به تعداد نيروگاههاي افزوده شد ، بطوريكه 99 سال پيش ( 1887 ) 375 نيروگاه در تمامي نقاط آلمان شروع به كار كردند . تكامل صنعت ماشين‌سازي بخصوص ماشينهاي بخار و توربينهاي مختلف توليد اين انرژي را در سراسر دنيا افزايش دادند ، در اين سالها بحث زيادي در زمينه استفاده از جريان مستقيم و متناوب در گرفت ، در نتيجه اين بحث منجر به استفاده از جريان سه ‌فاز گرديد و براي اولين بار در سال 1891 خط انتقال KV15 سه فاز به طول 175 كيلومتر كشيده شد و بيست سال بعد KV110 و 50 سال بعد خط 400 كيلو ولت مورد بهره ‌برداري قرار گرفت و در همان سال از خط KV 500 شوروي و در سال 1965 خط 735 كيلو ولت در كانادا به مدار پيوست . ولتاژ انتقال پيوسته رو به فزوني مي‌باشد ، ولي حداكثر ولتاژ انتقال به وسيله سيستم سه ‌فاز با امكانات موجود در حدود 1100 كيلو ولت مي‌باشد .

صنعت توليد برق به لحاظ نياز كليه صنايع به آن در اكثر ممالك از اولويت نخست برخوردار بوده و در واقع توسعه اقتصادي و صنعتي به توسعه اين صنعت وابسته است ، بخش اصلي توسعه اين صنعت در شاخه ‌هاي نيروگاه هاي بخاري صورت گرفته و اين رويه همچنان ادامه دارد . در ايران از قرار معلوم سياست دولت بر توسعه اين نوع نيروگاه‌ هاي قرار گرفته است .

 

اينك به تاريخچه صنعت برق در ايران مي‌پردازيم :

توليد برق در سال 1383 هجري شمسي با بهره ‌برداري از يك مولد 400 كيلو واتي كه توسط يكي از تجار ايراني بنام حاج امين الضرب تهيه و در خيابان چراغ برق تهران ( اميركبيرفعلي ) نصب گرديده بود ، آغاز شد و در سال 1316 مؤسسه برق تهران تحت نام “دايره روشنايي تهران” كه زير نظر بلديه اداره مي‌شد و بعد اداره كل برق تهران تغيير نام يافت و در همين سال مولد 6000 كيلوواتي زير نظر شهرداري شروع به كار نمود و در سال 1328 اين مؤسسه تحت نام بنگاه برق تهران زير نظر وزارت كشور فعاليتهاي مربوط به تأمين برق را بر عهده گرفت . در سال 1332 دو واحد ديزل 2 مگاواتي و در سال 1335 واحد 2 مگاواتي ديگر و در سال 1338 نيروگاه طرشت با چهار واحد توربين بخار هر يك به قدرت 5/12 مگاوات مشغول به كار گرديد ، به طوري كه در پايان سال 1338 ظرفيت مولدهاي نصب‌ شده در تهران به 3/78 مگاوات رسيد ، علاوه بر آنچه ذكر گرديد از سال 1328 به بعد شركتهاي مختلفي كه عهده ‌دار سرويس برق به مشتركين بودند ، در گوشه و كنار تهران مشغول به كار بودند كه مجموع ظرفيت نصب‌ شده مولدهاي آنها به حدود MW 40 بالغ مي‌گرديد و در سال 1341 به منظور تشكيل برق ناحيه‌اي جهت توليد و توزيع برق ، سازماني بنام «سازمان برق ايران » ايجاد گرديد . پس از تشكيل وزارت آب و برق در سال 1343 سازمان مذكور ابتدا بصورت سازماني وابسته و در سال 1344 به صورت معاونت واحد برق در وزارت مذكور ادغام گرديد ، وزارت آب و برق از سال 1353 به وزارت نيرو تغيير نام يافت .

 

با توجه به آمار روز به روز به مقدار مصرف افزوده مي‌شود ، و بتدريج در شهرهاي بزرگ ايران هم نيروگاههايي در همه جا امكان‌پذير نبود و يا اينكه پيك بار در هر منطقه فرق مي‌كرد . نياز به خطوط انتقال و توزيع احساس مي‌شد ، پستهاي با ولتاژهاي مختلف مثلاً KV 63 – KV 132 – KV 400 احداث شود و توسط خط انتقال نيروگاهها و پستها به محل متصل شدند و روز به روز گسترده‌تر شد و شبكه به هم پيوسته بوجود آمد . با گسترده شدن شبكه‌ها و خطوط انتقال و نيروگاهها نياز به مراكزي براي بهره ‌برداري بهتر و هماهنگي بين نيروگاهي و پستها و كنترل ولتاژ و فركانس و برنامه‌هاي تعميرات و در نتيجه مركز كنترل و ديسپاچينگ در تهران و در شهرهاي بزرگ راه‌اندازي شد .

 

اهميت و نقش ديسپاچينگ

اهميت ديسپاچينگ

امروزه صحبت از اهميت و يا ضرورت توليد انرژي از جهات مختلف اقتصادي ، اجتماعي و حتي سياسي بر همگان روشن است . مصرف الكتريكي بطوري به زندگي روزانه ما عجين شده است كه بدون آن اگر نگوييم زندگي ناممكن است ، بلكه به جرأت مي‌توان گفت كه بسيار مشكل است .

 

جهش سريع تكنولوژي و بهبود زندگي در دهه اخير در كشورهاي پيشرفته بسيار قابل چشمگير بوده و به علت نزديكي جامعه جهاني به هم بويژه با ارتباطات سريعي كه بوجود آمده است به كشور ما نيز رسوخ كرده و تكنولوژي زندگي ما را بدنبال خود مي‌كشد ، گويا فرهنگ مصرفي انرژي الكتريكي در جهان حكومت مي‌كند كه ملتها به آرامي به اين فرهنگ متصل مي‌شوند .

 

تأمين انرژي بويژه انرژي الكتريكي از نيازهاي اصلي هر اجتماع صنعتي و نيمه صنعتي مي‌باشد و توسعه اقتصادي و شكوفايي صنعتي بدون توسعه صنعت برق ممكن نيست ، چرا كه كمبود انرژي الكتريك مي‌تواند صدمات جبران ناپذيري بر پيكره اقتصادي جامعه وارد كند .

 

توليد انرژي الكتريكي همزمان با مصرف تحقق مي‌يابد ، يعني توليد انرژي زماني امكان‌پذير است كه همزمان مصرف‌كننده ‌اي بدنبال داشته باشد . بنابراين توليد بدون مصرف امكان ‌پذير نيست و اين عبارت به اين معناست كه نمي‌توان انرژي الكتريكي را به سادگي توليد و ذخيره كرد . از طرفي توليد‌كنندگان برق (نيروگاهها) اطلاع و ارتباط چنداني با مصرف‌كنندگان خرد و كلان ندارند و مصرف‌كنندگان انرژي الكتريكي بدون اطلاع از كميت و يا كيفيت انرژي الكتريكي توليدشده در هر شرايط و به ميزان دلخواه به سهولت از آن بهره‌مند مي‌شوند . حال به اهميت هماهنگي بين فرآيند توليد و مصرف و چگونگي اين اهميت پي مي‌بريم .

 

در حال حاضر در كشور ما بيش از بيست هزار مگاوات قدرت نصب شده وجود دارد كه از اين مقدار بيش از ده ‌هزار مگاوات را نيروگاههاي بخاري ، پنج‌هزار مگاوات را نيروگاههاي آبي ، بيش از سه‌هزار مگاوات را نيروگاههاي سيكل تركيبي و حدود چهار هزار مگاوات را نيروگاههاي گازي تأمين مي‌كنند .

 

اين قدرت بوسيله نيروگاههايي با قدرت‌هاي متفاوت و عمر متفاوت توليد مي‌شود كه بازده آنها با هم بسيار فرق دارند . هزينه توليد هر واحد نيروگاه با ديگري فرق داشته و هزينه كل تابعي از سهم بار هر يك از واحد‌هاست . بازده ماشينهاي نو بيشتر از ماشينهاي كهنه است . مسلما" يك تقسيم بار بخصوص بين واحدهاي توليد وجود دارد كه هزينه توليد به حداقل برسد . كافي نيست كه واحدهاي نو را با ظرفيت كامل بار كنيم و واحدهاي كهنه را با ظرفيت كمتر تا نتيجه مطلوب بدست آيد زيرا هزينه توليد تنها قسمتي از مسئله است .

ميانگين بازده حرارتي نيروگاهها از عوامل متعددي نظير قدرت نيروگاهها ، نوع سوخت مصرفي ، وضعيت بهره ‌برداري ، نسبت بار توليدي به بار نامي ، ميزان توقف نيروگاهها و … تأثير مي‌پذيرد .

 

ولتاژ ژنراتور‌هاي بزرگ معمولاً بين 8/13 كيلوولت تا 24 كيلوولت است . البته ژنراتورهاي مدرن براي 18 كيلوولت تا 24كيلوولت ساخته مي‌شوند و هيچ استاندارد خاصي براي ولتاژ ژنراتورها انتخاب نشده است . سطح ولتاژ ژنراتورها ( ولتاژ توليد شده ) جهت انتقال ، به 115 كيلوولت تا 165 كيلوولت افزايش داده مي‌شود . 115 ، 118 ، 230 كيلوولت سطح استاندارد ولتاژ براي ولتاژ فشار قوي است . 345 ، 500 ، 765 كيلوولت جزو سطوح ولتاژ فوق فشار قوي است .

مزيت خطوط انتقال فشار قوي وقتي مشخص مي‌شود كه ظرفيت MVA انتقالي خط مورد نظر باشد . ظرفيت خطوط هم‌اندازه ( از نظر طول ) با نسبتي بيش از مربع ولتاژ تفاوت دارند . با اينحال ولتاژ خط هر چقدر باشد نمي‌توان تعريف مشخصي براي ظرفيت داشته باشيم ، چون ظرفيت خط به محدوده حرارتي خط ، افت ولتاژ قابل قبول ، قابليت اطمينان ، عوامل دخيل در سنكرونيزوم كردن بين ماشينهاي سيستم - همانند پايداري - وابسته است كه بيشتر اين عوامل به طول خط بستگي دارند .

 

حال بايد اين انرژي توليد شده با اين سطوح ولتاژ به مصرف كنندگان متفاوت با سطح ولتاژ ديگري برسد . اين انرژي بايستي معمولا" بوسيله شبكه پيچيده‌اي از نيروگاه تا مصرف‌كننده ‌ها انتقال يابد كه در اثر عبور جريان از هاديهاي شبكه با مقاومت معين افت حاصل مي‌شود . در شبكه‌هاي بزرگ ارزش دارد كه كوشش كنيم تا نحوه تغذيه‌اي پيدا كنيم كه تلفات حداقل باشد ، چون بهبود حداقل 5/0 % در بازده باعث صرفه‌جويي زيادي مي‌شود .

 

به منظور بهره ‌برداري مناسب از سيستم‌هاي قدرت لازم است سيستم با حداقل هزينه مورد بهره‌ برداري قرار گيرد و هم چنين از قابليت اطمينان بالايي برخوردار باشد . سيستم مطمئن به سيستمي اطلاق مي‌شود كه از خطرهايي نظير وقفه‌ هاي زنجيره‌اي ، جدا شدن بخشي از شبكه ، خارج شدن ژنراتور از حالت سنكرون ، قطع بار ، عدم رعايت محدوديت‌هاي توان انتقالي خطوط ، ولتاژ شين‌ها و فركانس سيستم محفوظ باشد .

 

بهره ‌برداري از سيستم قدرت از اصول و قواعدي پيروي مي‌كند كه آگاهي از آنها براي مسئولان و بهره‌برداران سودمند است . همچنين عملكرد و استفاده از اين سيستم داراي دشواريهايي است كه بايد آنها را بشناسيم و به موقع در رفع آنها بكوشيم . عملكرد موفق سيستم‌هاي قدرت نيازمند عطف توجه به ايمني كاركنان و تجهيزات و ارائه خدمت بدون وقفه با پايين‌ترين قيمت ممكن به مشتركين است . مسئله ارائه برق ارزان ‌قيمت تابع عواملي چون كارآيي تجهيزات توليد برق ، هزينه نصب و هزينه سوخت در نيروگاهها است .

 

در صنعت برق طراحي و بهره‌ برداري بهينه و مؤثر اقتصادي همواره مورد نظر بوده است ، زيرا صرفه‌جوييهاي حاصل از بهره ‌برداري صحيح منابع قدرت پر اهميت مي‌باشند و در سيستم‌هاي قدرت بزرگ به چندين هزار دلار در روز بالغ مي‌شوند .

مي‌توان گفت دستيابي به اين اهداف تأثير مستقيمي در سطح زندگي اجتماعي دارد . يك انرژي ارزان و مطمئن يك شرط اوليه براي داشتن يك زندگي در سطح بالا مي‌باشد .

از آنجايي كه مصرف‌كنندگان برق نياز به انرژي حتي‌الامكان ارزان ، قابل اطمينان و در دسترس در تمام نقاط ممكن دارند . سيستم‌هاي مديريت انرژي كامپيوتر مي‌توانند كمك مؤثري در كاهش هزينه‌ ها و همچنين قابليت اطمينان و كاهش حاشيه اطمينان ( Margine safety ) باشند .

 

پيچيدگي دنياي تكنولوژي روز در سيستم‌هاي توزيع قدرت باعث شده كه اپراتورها بدون نياز به دستگاههاي پيشرفته قادر به كنترل سيستمهاي پيشرفته قدرت و برآوردن هدفهاي مديريت انرژي نمي‌باشند . اين كنترل ‌ها بايد اين اطمينان را به سيستم قدرت بدهد كه يك قدرت الكتريكي مطمئن ، انعطاف‌پذير با شرايط بهينه اقتصادي داشته باشيم .

 

با توجه به موقعيت جغرافيايي خاص كشور ما و پراكندگي مصرف در نقاط مختلف و همچنين متفاوت بودن چگالي بار در اين نقاط از يك ‌سو و مناسب نبودن همه ‌نقاط از نظر امكا نات جنبي براي نصب نيروگاهها براي برآورده‌كردن مصرف ، وزارت نيرو ناچار به نصب شبكه‌اي گسترده در سطح ايران شده است . در اين شبكه هدايت بار توليدي واحدها به مصرف‌كننده‌ها تأمين كند . انحراف از محدوده پيش‌بيني فركانس و ولتاژ مي‌تواند باعث خسارات اساسي براي مصرف‌كننده و ضربه‌اي بر اقتصاد ملي باشد . اهميت كنترل توليد و مصرف وقتي آشكارتر مي‌شود كه به تغيير آماري و غيرقابل پيش‌بيني بار مصرفي توجه شود . در چنين شرايطي توليد در شبكه از تعدادي واحد توليدي بوجود آمده كه توسط سازمانهاي مختلفي نظير توانير ، برق‌هاي منطقه‌اي ، آبهاي منطقه‌اي و غيره بهره ‌برداري مي‌گردد و مي‌بايست توليد اين‌ها هميشه هماهنگ با مصرف‌كننده‌ اي غيرمعين و آماري تغيير داده شود ، با توجه به منابع توليد مختلف در سازمانهاي مربوطه و نوع تغيير بار مصرف‌كننده ملاحظه مي‌شود كه ايجاد سيستم كنترلي متمركز و قوي تحت نظارت يك سازمان ضروري مي‌باشد .

 

در اين شبكه هدايت بار توليدي واحد‌ها به مصرف‌كننده بايد به نحوي انجام شود كه علاوه بر رعايت پارامترهاي اقتصادي ، ولتاژ و فركانس معيني را براي مصرف‌كننده تأمين كند .

[am in 25041]

نقش ديسپاچينگ

مفهوم ديسپاچينگ

هدف اصلي از يك سيستم مديريت انرژي پشتيباني كردن فعاليتهاي اتاق كنترل نظير بررسي ، برنامه‌ ريزي ، كنترل صحيح و سريع عمليات سيستم قدرت مي‌باشد . هدف ديگر از بكارگيري سيستم مديريت انرژي تأمين انرژي كافي در مواقع بروز اتفاقات در شبكه‌هاي قدرت از طريق پيش‌بيني توليد و انتقال مناسب انرژي يعني ولتاژ و فركانس ثابت و پايداري شبكه از اهداف ديگر بكارگيري سيستم‌هاي مديريت انرژي مي‌باشد .

 

يكي ديگر از مسئوليتهاي عمده بهره‌ برداران سيستم قدرت ، كنترل سيستم است . سطوح ولتاژ ، فركانس ، توان خطوط رابط ، جريان خطوط مستقيم و بارگذاري ابزار بايد در حدود معين ايمني نگهداشته شوند تا عرضه خدمات رضايت ‌بخش را به مشتركين سيستم قدرت امكان ‌پذير سازد . سطوح ولتاژ و جريان خطوط و بارگذاري تجهيزات در هر سيستم از هر نقطه به نقطه ديگر متفاوت است و كنترل به شكل نسبتا" محلي انجام مي‌شود .

 

 

براي اينكه با مفهوم ديسپاچينگ آشنا ‌شويم ، لازم به توضيح است ديسپاچينگ همان كلمه dispatching بوده كه مصدر آن dispatch يعني هماهنگ كردن توليد و مصرف ، و ديسپاچينگ در واقع فرآيندي است كه عمل هماهنگي و تنظيم انرژي و خطوط انتقال نيرو توسط مركز كنترل در آن انجام مي‌شود .

 

نقش ديسپاچينگ در شبكه‌ برق بسيار حساس است و اين نقش براساس اطلاعاتي كه از ديسپاچينگ مناطق و شبكه دريافت مي‌كند ، استوار است . وظيفه ديسپاچينگ مادر ، كنترل شبكه ، بهره‌برداري بهينه ، حفاظت از پايداري شبكه و حفظ ايمني آن است . اطلاعاتي كه ديسپاچينگ دريافت مي‌كند بايد لحظه به لحظه و واقعي باشد .

 

سياست بهره‌برداري از نيروگاهها ، ايستگاههاي فشار قوي انتقال نيرو و خطوط انتقال فشار قوي با سطوح ولتاژ بالا ( 400 ، 230 ، 132 ) كيلوولت در سطح كشور به عهده ديسپاچينگ است .

 

انتخاب مراكز كنترل با توجه به محدوديت‌هاي مالي و تكنيكي در هر كشوري منجر بكار‌گيري نوع خاصي ازاين سيستم خواهد شد . فاكتورهايي كه نياز به يك نوع خاص مركز كنترل را مشخص مي‌كند ، به سه دسته كلي مي‌تواند تقسيم گردد :

1.رشدي پيچيدگي مسائل بهره ‌برداري

2. افزايش ارزش اقتصادي سيستم

3. افزايش قابليت اطمينان سيستم

 

كه خود اين سه فاكتور در اثر افزايش تعداد نيروگاهها و خطوط ارتباطي مهم شبكه حاصل مي‌شود . مراكز كنترلي كه امروزه در سراسر دنيا از آن بهره‌برداري مي‌شود طيف وسيعي را از نظر سخت‌ افزار و نرم‌ افزار مي‌پوشاند . استراتژيهاي بهره ‌برداري به همراه محدوديت‌هاي مالي و تكنيكي منجر به ايجاد مراكز كنترل بسيار متنوعي گرديده است ، اما آنچه در اين زمينه اهميت دارد تحليل هزينه / فايده احداث يك مركز كنترل مي‌‌باشد. روشن است كه احداث يك مركز كنترل مدرن از نوعي كه امروزه متداول است براي يك شبكه با ظرفيت پايين با توجه به هزينه‌ نسبتا" بالاي اين نوع مراكز منطقي نمي‌باشد . از طرف ديگر در شبكه‌ هايي كه از نظر اقتصادي قابليت احداث يك چنين مراكز كنترلي را دارند بايد تحليل هزينه / فايده گردد . براساس بررسي‌هاي اقتصادي ، طرح ساختار سازماني مراكز ديسپاچينگ تعيين گردد . ( هزينه سرمايه‌گذاري طرح‌ هاي مدرن مركز كنترل بين 20 تا 40 ميليون دلار در نوسان است . )

 

وزارت نيروي ايران پيشرفته‌ترين سيستم كنترل را براي سهولت نظارت ، كنترل ، بهينه ‌سازي توليد ، انتقال و توزيع نيروي برق را در شبكه‌ سراسري اجرا كرده است . اولين مركز ديسپاچينگ در سال 1971 با حداكثر ظرفيت نظارت بر 50 ايستگاه و ظرفيت توليد 1675 مگاوات با قله مصرف 924 مگاوات ايجاد شد .

 

 

هر چند طرحهاي اوليه براي مراكز جديد در نيمه دوم دهه هفتاد شروع شد اما پيشرفت كارها تا پايان جنگ تحميلي به تأخير افتاد . اواخر سال 1989 كار براي 6 مركز كنترل محلي ( AOC ) و يك مركز كنترل ( SCC ) شروع گرديد .

 

ساختار مراكز ديسپاچينگ ايران بر اساس سيستم‌ هاي اسكادا به قسمي برنامه‌ريزي شده‌اند كه عضوي از يك مجموعه شامل 6 مركز محلي و يك مركز اصلي مي‌باشند .

 

تركيب سيستم به صورت زير است :

- يك مركز كنترل سيستم ( SCC )

- يك مركز كنترل اضطراري ( ESCC )

- پنج مركز كنترل محلي ( AOC )

مي‌باشد كه چهار مركز از اين شش مركز مربوط به سيستم ديسپاچينگ هيتاچي مي‌باشد . سه مركز ديسپاچينگ غرب ، فارس و از شمال نيز در برنامه آينده قرار دارند .

 

بر اساس بررسي ‌هاي مقدماتي كه در حدود سال 1983 ( 1363 ) توسط مشاورين خارجي انجام گرديد و مورد تأييد مجري طرح آن زمان بود نشان داده شد كه شبكه برق ايران با توجه به گسترش آينده آن و عمر مفيد يك سيستم ديسپاچينگ ، نياز به يك سيستم غيرمتمركز كه نتيجه طبيعي گسترش بيش از اندازه شبكه برق هم از نظر تعداد ايستگاهها و هم به لحاظ گستردگي جغرافيايي شبكه مي‌باشد . از اين رو وجود هفت مركز كنترل در نواحي مختلف تعيين گرديد .

[am in 25041]

سلسله مراتب ديسپاچينگ

از آنجايي كه حفظ ايمني ، پايداري ، برنامه‌ريزي و بهره ‌برداري بهينه از شبكه توليد و انتقال به عهده ديسپاچينگ ملي مي‌باشد ، كليه ديسپاچينگ منطقه‌اي ، نيروگاهها و كليه پست ‌ها و خطوط 230 و 400 كيلوولت و نيروگاههاي با ظرفيت كمتر از 100 مگاوات ، با توجه به دستورالعمل شرايط تفويض اختيار از طريق ديسپاچينگ مناطق اعمال مي‌گردد .

 

طراحي سيستم ديسپاچينگ بايستي به گونه‌اي باشد كه علاوه بر منطبق بودن با ساختار شبكه برق ، با ساختار فعلي وزرات نيرو و روش فعلي بهره‌ برداري همخواني داشته باشد و در عين حال قابليت انعطاف جهت هماهنگي با ساختارهاي آتي وزارت نيرو يا روشهاي بهره ‌برداري در آينده را داشته باشد .

 

سطح 1 : ديسپاچينگ ملي (System control Center – SCC )

با توجه به اينكه فركانس يك مفهوم متمركز بوده و يكي از شاخصهاي اصلي پايداري و تعادل بين ميزان توليد و مصرف برق مي‌باشد ، كنترل فركانس شبكه به مركز ملي سپرده شده است . ابزار مركز كنترل ملي جهت تثبيت فركانس شبكه ، مديريت توليد واحدهاي بزرگ مي‌باشد . سيستم ديسپاچينگ ملي با نصب تجهيزات اسكادا در نيروگاه ‌هاي بزرگ ، ضمن قرائت توليد هر واحد و وضعيت آنها با استفاده از نرم‌افزار‌هاي كنترل از راه دور توليد ( نرم‌افزار AGC ) چه به صورت دستي و يا خودكار بار واحدها را متناسب با فركانس شبكه كنترل مي‌نمايد . بدين منظور لازم است كه كليه نيروگاهها و پست‌هاي توزيع برق با اين مراكز ارتباط داشته و اطلاعات آنها دريافت گردد .

 

سطح 2 : ديسپاچينگ ‌هاي منطقه‌اي ( Area Operating System – AOC )

ديسپاچينگ منطقه‌اي كنترل ولتاژ و بار شبكه انتقال را بر عهده دارد . با توجه به اينكه ولتاژ يك مفهوم غيرمتمركز مي‌باشد و شبكه انتقال كشور بسيار گسترده مي‌باشد ، لذا شبكه انتقال به مناطق كوچكتري تقسيم شده است تا كنترل بار و ولتاژ هر منطقه‌ به صورت غيرمتمركز انجام گيرد .

 

هم اكنون شبكه انتقال كشور به شش قسمت تقسيم شده است :‌

1- منطقه شمال شرق كه مركز ديسپاچينگ آن در مشهد مي‌باشد . ( NEAOC)

2- منطقه شمال غرب كه مركز ديسپاچينگ آن در تبريز مي‌باشد . (NWAOC)

3- منطقه جنوب شرق كه مركز ديسپاچينگ آن دركرمان مي‌باشد . (SEAOC)

4- منطقه جنوب‌غرب كه مركز ديسپاچينگ آن در اهواز مي‌باشد . (SWAOC)

5- منطقه مركزي كه مركز ديسپاچينگ آن در اصفهان مي‌باشد . (ESSC)

6- منطقه تهران كه مركز ديسپاچينگ آن در تهران مي‌باشد . (TAOC)

و در آينده نزديك نيز سه مركز زير اضافه خواهد شد :

7- منطقه غرب كه مركز ديسپاچينگ آن در كرمانشاه مي‌باشد .

8- منطقه فارس كه مركز ديسپاچينگ آن در شيراز مي‌باشد .

9- منطقه شمال كه مركز ديسپاچينگ آن در ساري مي‌باشد .

 

سطح 3 : ديسپاچينگ محلي (Regional Dispatching Center – RDS)

مراكز ديسپاچينگ محلي به مراكز ديسپاچينگ فوق توزيع معروف هستند و كنترل و بهره ‌برداري از شبكه فوق توزيع را در شهرهاي بزرگ به عهده دارند .

محدوده عملكرد اين مراكز عبارت است از :

 

1- كنترل وبهره‌برداري از شبكه 63كيلوولت و نيز پست‌هاي 20/63 كيلوولت

2- كنترل و بهره‌برداري از شبكه 132 كيلوولت و كليه پست‌هاي (33)20/132كيلوولت واقع در سه منطقه تهران ، مركزي و جنوب‌ غربي كشور

3- كنترل و بهره ‌برداري از پست‌هاي (33)20/132كيلوولت كه به صورت شعاعي در سه منطقه شمال‌ شرق ، شمال غرب و جنوب ‌شرق قرار گرفته‌اند .

4- كنترل و بهره‌برداري از طرف ( 33 )20كيلوولت كليه پست‌هاي (33)20/132كيلوولت در كليه مناطق .

 

سطح 4 : ديسپاچينگ توزيع (Distibution Control center – DCC)

اين مراكز ديسپاچينگ ، شبكه 11 ، 20 ، 32 كيلوولت و نيز پست‌ها 04/ 11 ، 04/20 ، 04/33 كيلوولت را در شهرها مورد بهره ‌برداري و كنترل قرار مي‌دهند .

محدوده عملكرد اين مراكز به شرح ذيل مي‌باشد :

1- كليه خطوط ( 11 )20 كيلوولت

2- تجهيزات فشار قوي داخل پست‌ هاي 400كيلوولت / ( 11 )20

اين مراكز عموما" به اداره اتفاقات يا مراكز حوادث موسوم مي‌باشند . در حال حاضر در شهرهاي متوسط و بزرگ شبكه فشار متوسط توسط دو يا چند مركز حوادث يا اداره اتفاقات مورد بهره ‌برداري قرار مي‌گيرد .

 

سطح 5 : ديسپاچينگ فشار ضعيف

شبكه فشار ضعيف از شينه 400 ولت پستهاي فشار متوسط تا كنتور مصرف‌كنندگان خانگي توسط نواحي يا مناطق 400 ولت تحت نظارت و كنترل قرار مي‌گيرد . تعداد اين نواحي با توجه به گستردگي و وسعت شهرها ممكن است به 20 نيز برسد .

[am in 25041]

((( ديسپاچينگ مناطق )))

محدوده عملكرد ديسپاچينگ

همچنان‌كه قبلاً توضيح داديم ، ديسپاچينگ در واقع فرايندي است كه عمل هماهنگي و تنظيم انرژي و خطوط انتقال نيرو توسط مركز كنترل در آن انجام مي‌شود .

 

هم‌اكنون ديسپاچينگ بصورت قلب سيستم شبكه سراسري عمل مي‌كنند ، وظيفه كنترل شبكه كه شامل كنترل كامل ولتاژ ، فركانس و توليد و توزيع صحيح و اقتصادي سيستم مي‌باشد را با استفاده از كليه منابع انرژي كشور يا استان با استفاده از يك شبكه مخابراتي نسبتاً مطمئن به عهده دارد و كليه مربوط به كنترل توليد و توزيع و هماهنگي بين توليد و مصرف توسط مركز ديسپاچينگ خراسان صورت مي‌گيرد .

 

بطور كلي محدوده ديسپاچينگ‌هاي منطقه (AOC) به شرح زير است :

1) كنترل و بهره ‌برداري از پست‌هاي نيروگاه

در اينگونه پست‌ها وضعيت بريكر و سكسيونرهاي واحد ، وضعيت Run/Stop واحد و مقدار مگاوات خالص بعد از ترانس واحد به ديسپاچينگ منطقه‌اي ارسال مي‌شود و بقيه تجهيزات پست مانند آنچه در قسمت « 3» توضيح داده شده كنترل و نظارت مي‌شود .

 

2) كنترل و بهره ‌برداري از نيروگاههاي كوچك و بزرگ

بجز نيروگاههاي بزرگ كه توسط ديسپاچينگ ملي بهره ‌برداري و كنترل مي‌شوند ، اطلاعات بقيه نيروگاههاي هر منطقه به ديسپاچينگ آن منطقه ارسال مي‌شود .

 

3) كنترل و بهره ‌برداري از پست‌هاي 230 ، 400 كيلو‌ولت و نيز شبكه انتقال 400 و230 كيلو‌ولت

 

مسئله اساسي در مركز كنترل ، كنترل فركانس و ولتاژ شبكه است . ثابت بودن فركانس (50 cyc.sec) اهميت بسزايي داشته ، چنانچه فركانس براي مدت طولاني از حد مجاز 50c/s خارج شود ، باعث ايجاد خسارات و ضايعات زيادي در ايستگاههاي توليدي و مصرفي خواهد شد .

 

ولتاژ نيز در شبكه مانند فركانس داراي اهميت زيادي است و تغييرات بيت 5% معمولا" در شبكه نسبت به حد مجاز اعمال مي‌گردد .

 

تغييرات بار در شبكه اثر مستقيم روي ولتاژ داشته و در صورتي‌كه ميزان مصرف بار زياد شود ، ولتاژ كاهش يافته و زماني كه بار خطوط كاهش يابند ، ولتاژ افزايش مي‌يابد . براي كنترل ولتاژ سيستم لازم است از منابع راكتيو موجود در شبكه ( بار دواته ) كه شامل : واحد‌ها ، راكتيو‌ها ، خازن‌ ها ، كمپانسور ‌ها و مبدل ‌ها ( با تغيير تپ چنجر مبدل‌ها جهت بار راكتيو افزايش يا كاهش خواهد داشت ) مي‌باشد ، استفاده كرد .

 

حال كه به نحو كنترل فركانس و ولتاژ در شبكه تا حدودي آشنا شديم شبكه را از نظر بار خطوط طولاني و ولتاژ بالا نيز بايد كنترل كرد .

 

چنانچه بار خطوط از حد مجاز بيشتر شود ، چه بسا در اثر كوچكترين ضربه در شبكه رله‌ هاي مربوطه عمل نموده و باعث خروج خودكار خط خواهد شد و يا با استفاده چگونگي توزيع بار در شبكه و كنترل دقيق بار خطوط زواياي بين ايستگاهها ، ولتاژ شبكه و ساير عوامل ديگر توسط مركز كنترل از خروج خطوط و احتمال خاموشي جلوگيري خواهد شد .

[am in 25041]

وظايف ديسپاچينگ

وظايف يك مركز ديسپاچينگ (AOC) به صورت زير تقسيم‌بندي مي‌شود :

 

1. نظارت الكتريكي شبكه

اپراتور از طريق كنسول بهره‌ برداري هر نوع تغيير وضعيتي را در شبكه كنترل مي‌كند .

بعضي از وظايف اپراتور در هنگام بهره ‌برداري عبارتند از :

• ديده‌ وري عمليات سيستم قدرت

• ديده‌ وري بهره ‌برداري از برنامه‌ها و سيستم‌هاي كنترل خودكار

• توجيه علت اخطارهاي موجود

• ثبت شرايط بهره ‌برداري از برنامه‌ ها و سيستم‌هاي كنترل خودكار

• توجيه علت اخطارهاي موجود

• ثبت شرايط بهره ‌برداري و جمع‌آوري گزارش‌هاي توليد

• بهره ‌برداري اقتصادي با حفظ ايمني سيستم

• كنترل توان راكتيو

• تعيين سطوح ولتاژ براي كاهش احتمال وقوع حادثه

• حفظ ايمني سيستم با در نظر‌گرفتن تاثير خروج تجهيزات بر پيوستگي و كيفيت جريان قدرت

اين وظايف به كمك اطلاعاتي كه به صورت پيوسته از طريق سيستم اسكادا جمع‌آوري گشته و بهنگام مي‌شود و روي پرده MIMIC و كنسول‌ها به نمايش گذاشته مي‌شوند ( سيستم‌هاي مديريت انرژي EMS ) قابل اجر است .

 

2. كنترل المانهاي شبكه

بهره ‌برداري از طريق كنسول بهره‌ برداري مي‌تواند نقاطي از شبكه را كه امكان كنترل دارد ، كنترل كند . مانند : بريكرها ، تپ چنجره‌ها و …

 

3. ارسال اطلاعات به ديسپاچينگ ملي (SCC)

تمام اطلاعات ( اندازه ‌ها و وضعيت‌ها ) كه به‌وسيله سيستم اسكاداي محلي جمع‌آوري مي‌گردند ، بصورت پريوديك به مركز كنترل اصلي ((SCC با مركز كنترل اضطراري (ESCC) ارسال مي‌شوند .

 

4. دريافت و نمايش نتيجه ارسال اطلاعات به مركز اصلي (SCC)

 

سخت‌افزار ديسپاچينگ

در سيستم اسكادا مناطق (AOC) براي افزايش قابليت اعتماد اجزاء اصلي‌اش و از جمله كامپيوتر‌هاي مركزي به صورت دوگانه طراحي شده‌اند . در اين سيستم يكي از كامپيوتر‌ها به صورت هموسته و ديگري به عنوان جانشين مورد استفاده قرار مي‌گيرند . هر دو كامپيوتر از شبكه اطلاعات دريافت مي‌نمايند ولي فقط از طريق يكي از آنها ( كامپيوتر هموسته ) ارسال فرامين انجام مي‌گيرد . در ضمن هرگونه تغييراتي كه در داده‌ ها يا در محدوديتهاي شبكه توسط بهره‌بردار صورت گيرد بطور همزمان به كامپيوتر جانشين نيز انتقال داده مي‌شود. به عبارت ديگر كامپيوتر جانشين نيز همواره به‌هنگام نگه داشته مي‌شود .

 

در مركز كامپيوتر از دو سطح كامپيوتر و در هر سطح از دو كامپيوتر استفاده مي‌شود كه در هر سطح يكي از كامپيوتر‌ها بصورت هموسته و ديگري بصورت جانشين بكار گرفته مي‌شود . كامپيوترهاي سطح اول را كامپيوترهاي اصلي و كامپيوترهاي سطح دوم را پيش‌پردازنده (FEP) گويند . سيستم كامپيوترهاي مركز ديسپاچينگ بصورت مولتي پروسسوري بوده كه شامل پرسسور كنترل فايل (FCP) ، پرسسورهاي ورودي و خروجي (IOP) ، پرسسورهاي ارتباطي (LXP) ، پرسسور سرويس (SVP) و پرسسور حافظه اشتراكي (GMP) هستند .

 

كامپيوترهاي پيش‌پردازنده اكثر پردازش‌هاي لازم روي اطلاعات دريافتي از پايانه‌ها را انجام مي‌دهند و از حجم كار كامپيوتر‌هاي سطح اول به حد كافي مي‌كاهند و وظيفه خطا‌يابي نيز به عهده آنهاست .

 

اين سيستم‌ها كه به Front – end Processor مشهور هستند ، براي Off – Load كردن و آزاد نمودن وقت كامپيوترهاي اصلي بكار رفته و از طريق شاهراه اطلاعاتي به كامپيوترهاي اصلي متصل هستند . اين سيستم براي جمع‌آوري اطلاعات از ترمينال‌هاي راه دور ، انتقال آنها به ايستگاه مركزي ، برگرداندن و اعمال فرمان‌هاي صادره از ايستگاههاي كار به ترمينال راه دور (RTU) و كنترل شبكه از راه دور بكار مي‌روند و داراي ساختار مدولار است . ارتباط بين پايانه‌هاي راه دور و كامپيوتر‌هاي پيش‌پردازنده توسط كانال اختصاص‌يافته براي هر پايانه به نام CLC – UR برقرار مي‌شود .

 

 

از ويژگيهاي مهم اسكادا مي‌توان موارد زير را نام برد :

1. داده‌گيري

2. نمايش اطلاعات

3. كنترل

4. پردازش حوادث و اتفاقات و ثبت ترتيب زماني آنها

5. تهيه جداول و گزارش‌ها

 

 

1. داده‌گيري :

ارسال داده‌ها از پايانه به مركز به صورت دوره‌اي و به طريق سوال و جواب انجام مي‌گيرد و دو راه براي پاسخگويي رايانه وجود دارد :

الف )مقدار يا وضعيت فعلي تمام يا مجموعه‌اي از نقاط مورد درخواست ارسال مي‌گردد .

ب‌) آن دسته از نقاطي كه تغييراتي در وضعيت يا كميت مربوط آنها ايجاد گرديده ارسال مي‌شود .

 

2. نمايش اطلاعات :

ارتباط بين بهره ‌بردار و سيستم اسكادا را دستگاههاي واسطه (man machine Interface) MMI برقرار مي‌سازد . پردازش و انتخاب اطلاعات از پايگاه داده‌ها و تركيب و تبديل آنها به صورت قابل فهم براي استفاده كننده از وظايف اين بخش از سيستم مي‌باشد . وسيله ارتباط بهره ‌بردار با اسكادا ، ميز‌هاي كنترل و يا اصطلاحاً كنسول مي‌باشد و برعكس وسيله ارتباط اسكادا با بهره ‌بردار عبارتند از :

• سيستم نمايشگر يا صفحه تلويزيوني (CRTs)

• صفحه ميمك

• ماشين‌هاي چاپ

• دستگاه كپي و ثبات‌ها

اطلاعات قابل نمايش روي صفحات نمايشگر بصورت كلي زير خواهد بود :

¨ اطلاعات كامل شبكه

¨ اطلاعات پست يا نيروگاه

¨ اطلاعات مربوط به اجزاي تشكيل‌دهنده شبكه ( خط ، ترانس ، واحد )

 

3. كنترل :

براي كنترل يك دستگاه لازم است كه اولاً ايستگاه مربوط مشخص و سپس دستگاه مورد نظر انتخاب و فرمان كنترل ارسال گردد . فرمان كنترل براي قطع و وصل كردن بريكر‌ها كه نقاط ديجيتال بوده و با لامپ‌هاي سبز ( خاموش ) و قرمز ( روشن ) روي صفحه ميمك نمايش داده شده‌اند صادر مي‌گردد .

 

4. پردازش آلارم‌ها :

آگاه كردن بهره‌ بردار از يك عمل انجام ‌شده و يا اتفاق وجود آمده و مشخص نمودن زمان و محل مشخصات دستگاه وظيفه اين قسمت از سيستم مي‌باشد .

اين آلارم‌ها در فايلي به نام A/E SUM ذخيره مي‌گردند و همزمان روي پرينترها چاپ مي‌گردند و روي صفحه تلويزيوني (CRT) نمايش داده مي‌شود .

 

5. نگهداري اطلاعات و تهيه گزارشات :

نگهداري و ثبت اطلاعات از وظايف مهم مراكز بهره ‌برداري از شبكه برق مي‌باشد . اين اطلاعات مي‌تواند در بررسي اتفاقات و پيش‌بيني ‌هاي آتي و برنامه ‌ريزي‌ها و محاسبات مالي مورد استفاده قرار گيرد .

 

6.محاسبه اطلاعات

يكي از اعمال لازم در سيستم اسكادا انجام محاسبات روي اطلاعات و به دست آوردن نقاط مجازي جهت درج در گزارش‌ها و فرمت‌ هاي صفحه‌هاي تلويزيوني (CRT) و نگهداري در فايل‌هاي بايگاني است .

 

7. تهيه جداول گزارشات

هر زمان كه اپراتور تصميم بگيرد ، مي‌تواند به تمام يا بخش‌هايي از جداول گزارشات بر اساس فرمت‌ هاي از قبل مشخص‌شده دسترسي پيدا كند . با وجود اين جداول و گزارشات مختلف به صورت دوره‌اي و در پريودهاي يك ، شش ، و بيست و چهار ساعته به صورت كلي و جزئي براي كليه تجهيزات چاپ مي‌شود كه اين گزارشات مورد استفاده مديريتي ، برنامه‌ريزي و بهره ‌برداري قرار مي‌گيرد .

[am in 25041]

نرم‌افزار ديسپاچينگ

نظر كلي به نرم‌افزار : تمام توابع به دو دسته تقسيم‌بندي مي‌شوند :

 

1. پيش‌زمينه (Foreground)

2. ثابت (پس‌زمينه) (Background)

 

كه قسمت بالايي براي تاسك‌هاي پيش‌زمينه مانند پردازش اطلاعات بيدرنگ شبكه قدرت و اطلاعات وضعيت سيستم كامپيوتر مي‌باشد . بقيه به عنوان توابع ثابت (background) محسوب مي‌شوند . مانند: توسعه برنامه ، ترجمه (Compiling) و نگهداري داده‌ها مي‌باشند .

 

سيستم عمل‌كننده (Operating system) و پكيج‌هاي حمايتي

سيستم كنترل اصلي شامل موارد زير است :

الف) فرايند نظارت (Process Monitor System) PMS

مديريت اصلي PMS شامل موارد زير است :

مديريت وظيفه (Task) ، مديريت برنامه ، مديريت ذخيره‌سازي ، مديريت ورودي و خروجي و … مي‌باشد .

ب‌)سيستم مديريت فايل (File management system (FMS

ت‌) سيستم مديريت وظايف (Job management system ( JMS

اصلاحات كد برنامه‌ها ، ترجمه برنامه و اجراي برنامه‌ها توسط سيستم مديريت وظايف (JMS) كنترل مي‌گردد .

 

سيستم توسعه نرم‌افزار

اين سيستم شامل قسمت‌هاي زير است :

الف) زبان پروسسور:

Software production language (SPL) Fortran 77

Process control language (PCL) Assembler (ASS)

ب‌) تسهيلات برنامه‌نويسي

كه شامل يك ويرايشگر خطي جهت اصلاح و ايجاد و توسعه برنامه‌ها مي‌باشد .

ت‌) سيستم توليد برنامه‌ها

اين سيستم شامل Linkage editor , Loader & Builder

 

توسعه و نگهداري برنامه

ابتدا توسعه برنامه بصورت مرجع (Source) نوشته شده و بوسيله كامپايلرها بهObject Module تبديل مي‌گردد . سپس توسط ويرايشگر ارتباط‌دهنده (Linkage Editor) يك فايل Load module براي ورودي بار‌كننده (Loader) توليد مي‌شود . بار‌كننده يك فايل اجرايي توليد مي‌كند . در انتها PMS يك تاسك براي اجرا توسط پروسسور توليد مي‌كند .

 

نحوه عملكرد سيستم ديسپاچينگ

اطلاعات پست‌هاي 132 كيلو‌ولت در منطقه خراسان به مركز ديسپاچينگ ارسال شده و دستورات كنترلي نيز براي اينگونه پست‌ها از مركز ارسال مي‌گردد .

اين اطلاعات ارسالي عبارتند از :

· مگاوات و مگاوار خطوط

· مگاوات و مگاروار ثانويه ترانس‌ها

· ولتاژ خطوط و باس‌ها

· وضعيت و كنترل بريكر‌ها و سكسيونرها

· آلارم‌هاي باس‌ها و خطوط

اين اطلاعات كه شامل اطلاعات آنالوگ ( مقادير ) و ديجيتال ( وضعيت بريكرها ) مي‌باشد بوسيله مسيري كه در همين بخش توضيح خواهيم داد به مركز كنترل ارسال مي‌گردند .

 

مسير اطلاعات

از آنجاييكه مقادير ولتاژ و جريان خطوط و باس‌هاي هر پست خيلي زياد بوده و مستقيماً فايل اندازه‌گيري بوسيله دستگاههاي اندازه‌گيري نمي‌باشد ، لذا بوسيله ترانسفورماتورهاي ولتاژ (PT) و ترانسفورماتورهاي جريان (CT) اين مقادير به اندازه‌هاي كوچكتر تبديل شده و به كابين مارشالينگ راك مي‌روند . وضعيت بريكرها نيز بوسيله دو سيم به كابين مارشالينگ راك مي‌روند . از آنجا كه اين مقادير آنالوگ به كابين

(High Voltave Interface) HVI رفته و توسط ترانسديوسرهاي ولتاژ و ترانسديوترهاي توان به جريان تا 40 ميلي‌آمپر تبديل مي‌شود . اين جريان كه آنالوگ مي‌باشد توسط بردهاي(Analog Input) AI درون كابين پايانه راه دور رفته و سپس به كمك مبدل‌هاي آنالوگ به ديجيتال (A/D) به كميت‌هاي از نوع ديجيتال تبديل مي‌گردند . وضعيت بريكرها نيز مستقيماً به برد ديجيتال ورودي (Digital Input) DI پايانه راه دور مي‌روند . مقدار صفر نشان‌دهنده باز بودن و مقدار 1 نشان‌دهنده بسته‌بودن بريكر مي‌باشد . سپس اين مقادير ديجيتال توسط دستگاه مودم نصب‌شده در پايانه راه دور و از طريق تجهيزات و خطوط مخابراتي به مركز ارسال مي‌گردند .

 

در مركز ديسپاچينگ اين اطلاعات توسط مودم دريافت و بوسيله برد Clc-ur كه رابط بين مودم و كامپيوتر‌هاي پيش‌پردازنده (FEP) مي‌باشد به اين كامپيوترهاي پيش‌پردازنده تحويل داده شده و بوسيله اين كامپيوتر‌ها در محل‌هاي مخصوص و منحصر به‌فرد در حافظه اشتراكي به عنوان پايگاه داده ‌ها مي‌نشيند . ميكرو پروسسورها اطلاعات را از اين محل‌هاي حافظه دريافت كرده و پس از انجام عمل پردازش بر روي بر روي آنها ، اين اطلاعات خام را به اطلاعات قابل نمايش بر روي صفحه تلويزيوني CRTs تبديل كرده و توسط ويرايشگر CRTED بر روي دياگرام تك‌خطي پست‌ ها نمايش مي‌دهند .

[am in 25041]

((( اپراتوري ديسپاچينگ )))

تجهيزات ديسپاچينگ

در مركز ديسپاچينگ جهت كنترل و نظارت و نمايش اطلاعات پست‌ها تجهيزات زير نظر گرفته شده‌است . ارتباط ميان اپراتور و سيستم از طريق صفحه تلويزيوني و صفحه ميميك است . اين تجهيزات به اضافه چاپگر جهت ارتباط ماشين و انسان به شمار مي‌روند .

 

1.صفحه ميميك

صفحه بزرگي است كه نقشه كل شبكه روي آن كشيده شده و وضعيت بريكرها و خطوط بوسيله لامپ‌ها سبز و قرمز نشان داده شده‌است .

نشان‌دهنده‌هاي روي صفحه ميميك مطابق شكل زير به ‌قرار ذيل است :

1- نشان‌دهنده‌هاي بار خط

2- نشان‌دهنده‌هاي صفحه نام ايستگاه

3- نشان‌دهنده‌هاي ژنراتور

4- نشان‌دهنده‌هاي بريكرها

 

1- نشان‌دهنده‌هاي بار خط

نشان‌دهنده‌ هاي بار خط عبارتند از چهار لامپ كه نشان‌دهنده مقدار درصد بار عبوري از خط مي‌باشند و دو‌لامپ ديگر كه در دو انتهاي چهار لامپ فوق تعبيه شده‌ اند و جهت عبور بار را نشان مي‌دهند . وضعيت هر يك از چهار لامپ فوق برابر با درصدي از حد بار مجاز خط مي‌باشد :

 

2- نشان‌دهنده‌هاي بريكر

نشان‌دهنده يك بريكر شامل دو عدد لامپ براي هر بريكر است كه وضعيت قطع يا وصل بودن بريكر را نشان مي‌دهد .

بريكر وصل (ON) : روشن قرمز

بريكر قطع (OFF) : روشن سبز

 

تصاوير تلويزيوني (CRT Display)

1- تصوير ليست پست‌ها (Station Directory)

يك تصوير روي صفحه نمايش تلويزيوني وجود دارد كه نام تمام پست‌ها نوشته ‌شده است و با انتخاب هر يك تصوير تك خطي آن پست را روي صفحه تلويزيوني (CRT) خواهيم داشت .

 

2- قالب‌بندي تصوير (Station Tabular)

اين تصوير اطلاعات مدارات ايستگاه را به نمايش مي‌گذارد . مقادير اندازه‌گيري هر خط در قالب جدولي قابل نمايش هستند.

 

3- قالب‌بندي تصوير (STN point Attribute)

در اين تصوير نام تمام نقاط جمع‌آوري‌ شده در ايستگاه ، ليست شده‌اند . اين ليست شامل نقاط مجازي هم مي‌شوند .

 

4- نمايش منحني تغييرات

سيستم اسكادا چهار رسم‌كننده تغييرات منحني زمان حقيقي را داراست . به هر تصوير حداكثر چهار نقطه آنالوگ مي‌توان نسبت داد .

 

((( گزارشات حوادث و اطلاعات )))

فراخواني اطلاعات تاريخي

نقاط آنالوگ مي‌تواند به بايگاني اطلاعات تاريخي اختصاص يابد . مقدار اين نقاط اختصاص‌يافته به تناوب ذخيره مي‌شوند . اپراتور مي‌تواند اطلاعات گذشته اين نقاط را به صورت‌ ليست‌هاي عددي يا منحني‌هاي نمايشي يا رسم منحني مرور نمايد .

 

اطلاعات تاريخي بر حسب دوره تناوب و مدت‌زمان جمع‌آوري اطلاعات دسته‌بندي شده‌اند .

 

 

تهيه جداول

جدول گزارش ( فايل‌هاي بايگاني ) از شرايط پايدار شبكه قدرت گزارش تهيه مي‌نمايد . سيستم بطور متناوب مقادير لحظه‌اي ، متوسط ، نهايي ، پيك و … را محاسبه مي‌كند .

پنج نوع جدول گزارش‌گيري وجود دارد :

1. جداول روزانه

2. جداول هفته‌اي

3. جداول ماهانه

4. جداول شش ساعته

5. جداول پانزده دقيقه‌اي

كه مي‌توان از هر كدام اين جداول يك چاپ كامل گرفت .

 

رسيدگي به آلارم/ حادثه Alarm\Event Handing

آلارم/ حادثه : انواع مختلفي از حوادث بوجود مي‌آيند كه شامل تغيير موقت ايجاد شده در شبكه قدرت و گزارش آنها به مركز ديسپاچينگ مي‌باشد . حوادث به گروه آلارم‌ها و بدون آلارم‌ها دسته‌بندي مي‌شوند. آلارم‌ها توسط اپراتورها درك شده و تغيير وضعيت آنها نياز به تاييد دارد . بدون آلارم‌ها آنهايي هستند كه نياز به تاييد ندارند .

 

در زير حوادث (Event) و آلارم‌ها (Alarms) تعريف شده‌اند :

 

حوادث :

تغيير وضعيت غير اتوماتيك يا اتوماتيك دستگاههاي مختلف و كنترل تجهيزات در شبكه قدرت را حادثه گويند .

 

آلارم‌ها :

- تغيير وضعيتهاي غير اتوماتيك در شبكه

- رفتار غير عادي تجهيزات غير اتوماتيك شبكه آشكار‌شده بوسيله سيستم‌هاي مركز ديسپاچينگ

 

اپراتور‌ها ضمن مشاهده وضعيت كلي شبكه بر روي صفحه ميميك ، قادرند دياگرام تك خطي هر پست را به نحوه دلخواه از طريق تصوير (Station directory) بر روي صفحه‌هاي تلويزيوني به نمايش درآورده و تحت نظارت قرار دهند . حال چنانچه هركدام از مقادير آنالوگ كه شامل مقادير مگاوات ، مگاوار ، ولتاژ خطوط و ولتاژ باسبار مي‌باشند از حدود مورد نظر تجاوز كنند ، ضمن تغيير رنگ مقدار مربوطه ، با آلارم اپراتور‌ها در جريان قرار مي‌گيرند . همچنين در صورت هر تغيير وضعيت ديجيتال مانند تغيير وضعيت بريكرها ضمن چشمك‌ زدن لامپ …

[am in 25041]

تعاريف و نقش مخابرات در مراكز ديسپاچينگ

مخابرات ، انتقال انرژي اطلاعات ، از راه دور به روش الكتريكي است . انرژي اطلاعات به طرف مقابل يا توسط سيم‌هاي خوبي كه با عايق پوشيده شده‌اند به نام خطوط انتقال ، منتقل مي‌شود و يا از طريق اتمسفر ، بدون استفاده از سيم‌ها و بوسيله شبكه راديويي صورت‌گيرد .

 

توسعه منابع توليد ، انتقال و توزيع الكتريكي ، نياز مبرم به وجود يك شبكه ارتباطي بين نقاط كليدي سيستم برق‌رساني مثل مراكز توليد ، تبديل ، تصميم‌گيري و توزيع كه اكثر در فواصل دور از هم واقع شده‌اند بوجود آورده‌است .

سيستم‌هاي مخابراتي در صنعت آب و برق همچون شبكه اعصاب در بدن انسان ، داراي نقش و اهميت فراواني در اداره اين صنايع و تامين آب و برق مورد نياز كشور است .

 

از آنجايي‌كه وظيفه كنترل فركانس به عهده مركز ديسپاچينگ ملي است ، لازم است كه كليه نيروگاهها و پست‌ها با اين مركز ارتباط داشته و اطلاعات آنها دريافت گردند .

 

در SCC دو نوع ارتباط وجود دارد : يكي ارتباط مستقيم نيروگاههاي كشور با اين مركز و ديگري ارتباط مناطق مختلف كشور (AOC) با SCC كه لينك نام داشته و حاوي اطلاعات كليه نيروگاهها و پست‌هاي موجود در آن منطقه مي‌باشد .

كاربرد اصلي سيستم‌هاي مخابرات در وزارت نيرو عبارتند از :

الف) انتقال انواع پيام‌هاي صوتي ، تصويري و ارتباط پايانه‌هاي كامپيوتر

ب‌) انتقال اطلاعات به منظور كنترل اتوماتيك شبكه و مونيتورينگ

ت‌) انتقال پيام‌هاي حفاظت از راه دور شبكه توليد و انتقال برق

 

سرويس‌هاي ارتباطي مورد نياز شبكه مي‌تواند توسط هريك از پنج فرم زير تامين شود :

1. خطوط سيمي و كابل‌ها

2. حامل روي خط قدرت (PLC)

3. مايكرويو

4. فيبر نوري

5. ماهواره اي

 

روش خط سيمي وكابلها

روش خط سيمي وكابلها ساده‌ترين روش مورد دسترس مي‌باشد ، همانطور كه از نامش پيداست ، در اين روش فقط يك ارتباط مستقيم بين دو نقطه كه شامل يك سيستم ( با يك زوج‌سيم ) است ، برقرار مي‌كند .

استفاده از سه ‌فاز خطوط انتقال فشار قوي را براي ارسال كرير PLC مي‌نامند .

 

روش مايكرويو :

علم مايكرويو تعريف استانداري ندارد . مي‌توان گفت شاخه‌اي از علم الكترونيك ـ الكترومغناطيس در باند فركانس 1GHz تا 30GHz است . اين باند فركانس بالايي است و به همين دليل مي‌توان ناقل اطلاعات وسيعي باشد .

 

روش فيبر نوري :

استفاده از خطوط مخابراتي فيبر نوري همراه با سيم‌هاي زمين شبكه‌هاي انتقال برق كشور (Optical Ground Wire () در جهت ايجاد يك شبكه زير‌بنايي مخابراتي پر‌ظرفيت تمام ديجيتال همواره در مد نظر بوده‌است كه جديداً اقدامات علمي در اين رابطه صورت گرفته است .

 

حامل روي خط قدرت PLC :

استفاده از خطوط فشار قوي به عنوان محيط انتقال علائم ارتباطي و حفاظتي ( مكالمات صوتي ، سيگنال‌هاي ديتاي ديسپاچينگ ، انتقال پيام‌هاي تله‌تايپي و تلگرافي و همچنين حفاظت از راه دور (Tele protection) سالهاست كه در وضعيت برق رواج دارد . از دلايل اين امر ، امتيازات فني و اقتصادي ، دارا بودن قابليتهاي مناسب ارتباطي و بخصوص استقلال از شبكه‌هاي عمومي و درجه اطمينان بالاي اين شيوه مخابراتي است .

 

تجهيزات شبكه مخابراتي PLC عباراتند از :

پايانه‌هاي PLC

پايانه‌هاي حفاظت از راه دور

تله موج Line Trap

واحد تطبيق امپدانس LMU

خازن پيوند CVT

 

اجزاي يك سيستم PLC عبارتند از :

 

1 - خازن‌هاي كوپلاژ Coupling Capacitors

خازن‌ داري يك امپدانس مي‌باشد كه رابطه آن با فركانس و ظرفيت خازن بصورت زير است :

Xc=1\cw=1\2 fc

مشاهده مي‌گردد كه امپدانس خازن در مقابل فركانس‌هاي بالا نزديك صفر بوده و در مقابل 300 فركانس‌هاي پايين مقدار دارد . لذا از خازن جهت جداكردن سيگنال كرير 50KHz از سيگنال قدرت استفاده مي‌گردد .

 

2- تله موج Line trap

تله موج دستگاهي است كه بصورت سري وارد خط فشار قوي مي‌گردد و در حقيقت شامل يك بوبين مي‌باشد . امپدانس بوبين بصورت زير است :

X1=Lw=2fl

كه مشاهده مي‌گردد اين امپدانس فركانس‌هاي پايين را عبور داده و در مقابل فركانس‌هاي بالا از خود مقاومت نشان مي‌دهد . لذا از اين خاصيت استفاده كرده و از عبور سيگنال كرير به تجهيزات قدرتي نصب‌شده در پست كه شامل بريكرها ، برق‌گيرها و … مي‌باشد جلوگيري مي‌كند . مقدار نامي Ln بر اساس تحمل ولتاژ مربوط به فركانس شبكه قدرت بايد تعيين گردد .

 

3 - تنظيم‌كننده‌هاي خط LMV

تنظيم‌كننده‌هاي خط LMV خازن كوپلاژ ، هدف كوپلينگ سيگنال كرير به خط را تامين مي‌كند . در ضمن اين خازن يك راكتانس به خط اعمال مي‌كند . به منظور كوپل موثر سيگنال جريان كرير به خط قدرت اين راكتانس خازني بايد حذف شود تا بار مقاومتي به فرستنده كرير واگذار شود . به منظور حذف راكتانس خازني (Xc) يك سري سلف استفاده مي‌شود . اين سلف‌ها طوري تنظيم شده‌اند كه راكتانس آن (X1) برابر راكتانس خازني باشد . لذا يكديگر را حذف مي‌كنند كه باعث مي‌شود يك مقاومت خيلي كوچك بوجود آيد

 

انواع كوپلاژ

 

كوپلاژ فاز به زمين

در اين روش دستگاه كرير بين هادي و زمين قرار مي‌گيرد . تنها به يك خازن كوپلاژ و يك تله ‌موج در اين روش براي هر نقطه كوپلاژ احتياج مي‌گردد . بنابراين سيستم مزبور از نظر اقتصادي مقرون به صرفه براي عمل كوپلاژ مي‌باشد . ولي معمولاً داراي مقدار تضعيف بيشتر نسبت به روش كوپلاژ فاز به فاز بوده و ايمني كمتري در قبال حوادث اتصال زمين روي دو فاز خواهد داشت . قابل ياد‌آوري است كه گرچه عمل كوپلاژ بين دو‌فاز و زمين عمل انتقال باعث پيچيده‌شدن وضعيت دو هادي فاز‌هاي ديگر مي‌شود .

به دليل مزيت‌هاي اقتصادي روش كوپلاژ فاز‌ به زمين در مواردي كه اشكال روي خطوط در حالت بحراني ايجاد نكند و كارايي با درجه بالايي از خطوط مورد انتظار نباشد مي‌تواند از ارجحيت براي انتخاب برخوردار گردد .

 

كوپلاژ فاز به فاز

در اين روش دو خازن كوپلاژ و دو تله‌ موج براي هر نقطه كوپلاژ مورد نياز مي‌باشد و تجهيزات مورد نياز در اين روش تقريباً دو برابر نوع كوپلاژ فاز به زمين مي‌باشد و اين روش داراي مزاياي متعددي مي‌باشد كه پايين‌بودن ضريب تضعيف ، قابليت اطمينان در مقابل اشكالات مخابراتي بر اثر حوادث روي خطوط و داراي حالت تداخلي كمتر در رابطه با تشعشع و اثرات القايي مي‌باشد . از آنجايي‌كه بيشتر حوادث بصورت تك‌ فاز اتفاق مي‌افتد ، اين روش داراي احتمال ايمني بيشتري مي‌باشد .

 

كوپلاژ بين مداري (Inter Circuit copling)

موقعي‌كه دو شبكه ولتاژ قوي بدون انفصال روي دكل‌ها يا برجك‌ها در كنار هم قرار دارند ، مي‌توان يك فاز از يك شبكه جهت كوپلاژ ديفرانسيل دوبل استفاده نمود . با اين روش كوپلاژ ارتباطات حتي در زماني كه يكي از مدارهاي قدرت خارج از بهره ‌برداري گردد هم حفظ مي‌شود . در اين روش چنانچه يكي از مدارها بطور كامل قطع يا زمين شود ، باز ارتباط از طريق مسير ديگر امكان‌پذير خواهد بود .

 

كوپلاژ از طريق سيم زمين ايزوله شده (Insulated earth wire coupling)

معمولاً بر روي خطوط فشار قوي ، خصوصاً روي خطوط بيشتر از 110KV از يك يا چند سيم زمين كه بر روي دكل‌ها هستند استفاده مي‌شود . اين سيستم به منظور حفاظت از رعد و برق و همچنين براي كاهش ولتاژ پله‌اي حاصل از اتصال زمين پست بكار مي‌رود . به علاوه سيم زمين اثرات القايي ناشي از اتصال زمين در خطوط فشار قوي را به حداقل مي‌رساند .

 

سيم زمين معمولاً متصل به دكل بوده و اگر آنها ايزوله گردد راندمان كار آنها پايين نمي‌آيد و به همين علت مي‌توان از آن به عنوان كانال ارتباطي استفاده كرد. در مقايسه با حالت‌هاي قبل ، ولتاژ و جريان نامي وسايل بكار رفته كمتر مي‌باشد .

معايب اين روش عبارتند از :

- تضعيف زياد

- قيمت زياد نصب ايزولاتورها

 

روش مايكرويو :

هر چه فركانس انرژي انتقالي بوسيله خطوط انتقال انرژي بيشتر باشد ، جريان جاري‌شده در سيم‌ها از لايه‌هاي خارجي آن عبور مي‌كند ، بنابراين در فركانس‌هاي خيلي بالا لايه‌هاي داخلي سيم‌ها اثري در عبور جريان ندارند . لذا مي‌توان سيم‌ها را توخالي انتخاب كرد . پديده فوق بنام اثر پوستي معروف است كه از اين خاصيت در امواج مايكرويو استفاده مي‌شود و كابل‌هاي مخصوصي جهت انتقال اين امواج ساخته‌اند كه به نام موجبر (Wave guide) شناخته مي‌شوند و داراي افت كمتري هستند .

 

موجبرها داراي انواع مختلفي مي‌باشند كه بوسيله شكل سطح مقطع آنها كه ممكن است مستطيل ، دايره و يا بيضي باشند ، مشخص مي‌شوند .

 

تعريف آنتن :

آنتن وسيله‌اي است كه انرژي الكتريكي را به امواج الكترومغناطيس و يا امواج الكترومغناطيس را به انرژي الكتريكي تبديل مي‌كند . در باند مايكرويو خاصيت و فرم امواج الكترومغناطيس با امواج پايين‌تر فرق مي‌كند و به همين دليل جهت انتشار و دريافت آنها نمي‌توان از آنتن‌هاي معمولي استفاده كرد ، بلكه از آنتن‌هاي مخصوصي كه نمونه متداول آن آنتن سهموي شكل و يا پارابوليك است ، استفاده مي‌شود . نحوه تشعشع در آنها بدين گونه است كه خروجي فرستنده توسط « موجبر » در فاصله كانوني آنتن قرار مي‌گيرد و امواج از آنجا به سطح صيقلي پارابوليك برخورد كرده و سپس بصورت يك دسته امواج سطحي صيقلي را ترك مي‌كنند .

 

آنتن‌هاي مايكرويو امواج را به طريق مستقيم منتشر مي‌كنند و براي ارتباط بايد دو آنتن در ديد يكديگر باشند ، در مواقعي كه بنا به عللي دو آنتن در ديد يكديگر قرار نگيرند از منعكس‌كننده‌ها استفاده مي‌كنند و نحوه كار آنها همانند آينه‌ها مي‌باشد . منعكس‌كننده‌ها هيچ نقشي از نظر تقويت امواج ندارند ( حتي باعث افت نيز مي‌شوند ) و وظيفه آنها جهت دادن سيگنال‌هاي دريافتي و ارسال به طرف آنتن است .

 

در بعضي مواقع بنا به عللي فاصله خط انتقال موجبر از فرستنده تا محل انتشار امواج زياد مي‌باشد از منعكس‌كننده‌ها استفاده مي‌شود . به عنوان مثال اگر محل انتشار امواج در بالاي دكل ‌باشد و در اين حالت اگر آنتن در آن محل نصب شود طول استفاده ‌شده از خط موجبر زياد بوده و بنابراين افت آن زياد مي‌شود . جهت كم‌كردن افت خط آنتن پايين دكل قرار مي‌دهند و سمت انتشار آنتن را بطرف منعكس‌كننده بالاي دكل هدايت مي‌كنند و سپس منعكس‌كننده وظيفه انتشار امواج را در فضا به عهده مي‌گيرد .

 

روش استفاده از فيبر نوري

در اين روش با تغيير ساختار سيم زمين و جايگزيني يك پا چند سيم با تيوپ‌هاي فولادي حاوي فيبر نوري ضمن حفظ خواص مكانيكي و الكتريكي سيم زمين قادر به استفاده از سيم‌ها به جاي خطوط مخابراتي هستيم . يك تيوپ فولادي تا ميزان 36 عدد فيبر نوري را در خود جاي مي‌دهد . لذا با جايگزيني 3 عدد تيوپ فولادي . تعداد فيبر نوري را مي‌توان تا ميزان 108 عدد افزايش داد .

 

انتقال داده‌ها از طريق فيبر نوري

فيبر‌هاي نوري موجبرهايي از جنس شيشه ( سيليكا SIO2 ) مي‌باشند كه از دو لايه هسته و غلاف تشكيل شده‌اند . نور در هسته فيبر نوري انتشار مي‌يايند و غلاف به دليل آنكه ضريب شكست پايين‌تري دارد ، با توجه به انكسار كلي به عنوان حصاري از خارج آن مي‌گردد .

 

اما نور تنها حامل (Carrier) اطلاعات مي‌باشد ( نه خود آن ) بنابراين مي‌بايست روي آن عمل مدولاسيون (Modulation) انجام گيرد . مدولاسيون به معني تغيير از مشخصه‌هاي حامل ( در اينجا دامنه يا شدت نور ) متناسب با اطلاعات است . در سامانه‌هاي مخابراتي نوري اين عمل توسط نيمه‌هادي‌هاي ليزري مي‌گيرد .

 

علاوه بر نيمه‌هادي‌هاي ليزري ، آشكار‌سازهاي نوري (Photo detector) نيز نقش مهمي در ايجاد ارتباط از طريق فيبر نوري دارند . آشكارسازهاي نوري عمل تبديل انرژي نوراني را به انرژي الكتريكي انجام مي‌دهند .

 

اما همانگونه كه اشاره شد ، ظرفيت انتقال فيبرهاي نوري بسيار زياد است . براي استفاده بهينه از چنين ظرفيتي وسايلي بنام ادغام‌كننده (Multi plexer) در دو انتهاي خط ارتباطي قرار مي‌دهند . ادغام‌كننده‌ها عمل چيدن كانال‌ها را در محيط انتقال ( در اينجا فيبر نوري ) به نحوي كه مجدداً قابل تفكيك از يكديگر باشند ، انجام مي‌دهند . ادغام‌كننده‌ها همچنين امكان قرار گرفتن كانال‌هايي كه شكل اطلاعات آنها متفاوت است ( مثل داده‌ها ، مكالمه‌ها ، صوت و تصوير ) در يك محيط انتقال فراهم مي‌آورند .

[am in 25041]

ارسال اطلاعات به مركز ( تله‌متري )

ارسال اطلاعات به مسافت‌هاي طولاني معمولاً توسط امواج راديويي ، الكترومغناطيسي ، سيم ، فيبر نوري و نمايش آنها در يك نقطه جهت نظارت و كنترل تجهيزات شبكه فشار قوي را تله ‌متري گويند .

 

جهت ارسال اطلاعات هر ايستگاه به مركز تجهيزات زير نياز مي‌باشد . ( تجهيزات تله‌ متري كه بايد در محل پست نصب گردد ) :

 

1. پايانه راه دور RTU

2. واسطه ولتاژ بالا HVI

3. مارشلينگ راك Marshaling rack

4. شارژ 48 ساعته مستقيم 48 V DC

5. باتري

6. وسايل مخابراتي

 

در يك سيستم تله متري تمامي ورودي‌هاي آنالوگ به پايانه راه كه دور از طريق كابين واسطه HVI شامل تعدادي ترانسديوسرهاي وات ، وار و ترانسديوسرهاي ولتاژ مي‌باشند انجام مي‌گيرد . مقادير ديجيتال بطور مستقيم از كابين مارشلبنگ راك به كابين پايانه‌هاي راه دور انجام مي‌گيرد . خروجي هاي راه دور از طريق رله‌هاي موجود در كابين ولتاژ بالا انجام مي‌گيرد . مجموعه‌ پايانه راه دور و واسطه ولتاژ بالا با يكديگر اينترفيس بين سيستم مركز و شبكه الكتريكي هستند .

 

پايانه‌هاي راه دور

سيستم ديسپاچينگ سه قسمت يعني مدارهاي واسطه ، پايانه‌هاي و مركز كنترل را شامل مي‌شود . مدارهاي واسطه شامل تجهيزاتي هستند كه براي ارتباط ايستگاهها با پايانه‌ها بكار مي‌روند . پايانه‌ها با توجه به اينكه در سيستمهاي ديسپاچينگ به تعداد زيادي از آنها وجود دارد و درصد بالاي هزينه پايانه‌ها نسبت به هزينه كل سيستم ديسپاچينگ از اهميت بالايي برخوردار هستند .

 

براي انتقال اطلاعات از پايانه‌هاي دور دست به مراكز كنترل از روش هاي مختلفي جهت برقراري ارتباط استفاده مي‌گردد كه به دو صورت عمده مي‌توان به دو روش زير اشاره نمود :

 

الف) روش آزاد :

در سيستم مبتني بر روش آزاد ، پايانه‌ ، تقاضاي فرستادن اطلاعات به مركز را مي‌نمايد و چنانچه كانال مخابراتي آماده باشد ، انتقال اطلاعات انجام مي‌گيرد .

 

ب) روش نوبتي:

در سيستم مبتني بر روش نوبتي ، كامپيوتر ايستگاه مركزي به نوبت از پايانه‌ها ، سوال مي‌نمايد كه آيا اطلاعاتي براي فرستادن دارند يا خير؟ چنانچه پايانه‌ها اطلاعاتي براي فرستادن داشته باشند آنرا ارسال مي‌دارند وگرنه جواب منفي مي‌دهند .

 

در پي برقرار شدن ارتباط با استفاده از هر يك از روش‌هاي نوبتي يا آزاد مي‌توان يكي از دو طريقه زير را جهت انتخاب و ارسال مقادير به ايستگاه مركزي برگزيد :

 

الف) فرستادن تمامي اطلاعات پايانه

پايانه در اين حالت تمامي مقادير اندازه‌گيري شده را اعم از اينكه نسبت به مقادير قبلي خويش تغيير كرده باشند يا خير ارسال مي‌دارند .

ب) فرستادن اطلاعات تغيير‌كرده

پايانه در اين حالت اطلاعات جاري را با اطلاعات قبلي مقايسه نموده و چنانچه تغييراتي بيشتر از يك حد متعارف داشته باشند ، آنها را به مركز ارسال مي‌دارد .

 

دو نوع ارسال اطلاعات داريم :

 

1- مقادير اطلاعات

پيام آن اطلاعاتي است كه گاه و بيگاه بوسيله كاربر تقاضا مي‌شود مثل اتفاقات ، پارامترهاي رله‌هاي حفاظتي و بقيه مواردي كه نياز به پاسخگويي و ارسال ندارد .

مقادير اطلاعات ،‌ آن مقاديري هستند كه به‌وسيله تجهيزات خاصي بطور دائم اندازه‌گيري و ارسال مي‌گردند .

 

عملكرد سيستم‌ كنترل از راه دور شبكه برق بصورت بيدرنگ است . ( به اين معني كه پاسخ زماني سيستم نسبت به پيشامد‌ها بسيار سريع است ) در حالي كه انتقال اطلاعات در محيط‌هاي با نويز بالا و سرعت كم انجام مي‌شود . در چنين شرايط پروتكل انتقال اطلاعات بايد از مشخصات ويژه‌اي برخوردار باشد . پروتكل ارتباطي مراكز ديسپاچينگ هيتاچي HDLC مي‌باشد .

 

پايانه (RTU) : سيستم ميكروپروسسوري نصب‌ شده در محل نيروگاهها و پست‌هاست كه از يكسو اطلاعات آنها را جمع‌آوري كرده و به مركز كنترل ارسال مي‌كند و از سوي ديگر فرمان‌هاي كنترل مركز را به پست‌ هاي و نيروگاهها اعمال مي‌كند .

 

به منظور جمع‌آوري اطلاعات مورد نياز شبكه و اعمال فرمان‌هاي مورد درخواست مركز كنترل ملي و منطقه‌اي لازم است پايانه مدول‌هاي زير را داشته باشد .

- مدول اصلي : شامل سخت‌افزار و نرم‌افزار لازم به منظور جمع‌آوري اطلاعات از مدول‌هاي ورودي ، اعمال فرمان به مدول‌هاي خروجي ، نگهداري اطلاعات در پايگاه اطلاعاتي ، هسته نرم‌افزاري چند‌كاره زمان بيدرنگ و نرم‌افزار تبادل اطلاعات با مركز مي‌باشد .

 

- مدول واسطه مخابراتي : شامل سخت‌افزار و نرم‌افزار لازم به منظور انجام لايه‌هاي اول و دوم پروتكل مخابراتي

- مودم : به منظور مدولاسيون و دمدولاسيون سيگنال خط

مودم وسيله‌اي است كه اطلاعات ديجيتال را به فرم مناسب جهت انتقال از طريق خط انتقال اطلاعات تغيير مي‌دهد و بالعكس سيگنال را از خط دريافت‌كرده و سيگنال اطلاعاتي مورد نياز را جدا نموده و تحويل سيستم پردازشگر اطلاعات مي‌دهد .

- مدول ورودي ديجيتال ( DI ): به منظور جمع‌آوري اطلاعات مربوط به وضعيت آلارم ‌ها

- MTE : به منظور در هم آميختن و جدا سازي سيگنالهاي صحبت و داده

- مبدل ورودي آنالوگ ( AI ): به منظور جمع‌آوري اطلاعاتي از قبيل ولتاژ ، توان اكتيو و راكتيو

- مدول خروجي ديجيتال ( DO ): به منظور اعمال فرمان‌هاي مربوط به باز و بسته‌كردن كليد‌ها

 

2- جمع‌آوري و پردازش اطلاعات

پايانه متناوباً اطلاعات پست يا نيروگاه نصب‌شده در آن را جمع‌آوري مي‌كند . اين اطلاعات توسط مدول‌هاي ورودي آنالوگ و ديجيتال قابل دسترسي بوده و شامل موارد ذكر‌شده در زير مي‌باشد :

 

1. اطلاعات ديجيتال :اين اطلاعات شامل وضعيت كليد‌ها، تپ ترانس‌ها ويا آلارم‌هاي تجهيزات پست مي‌باشند.

2. اطلاعات آنالوگ : اين اطلاعات شامل مقادير ولتاژ، توان اكتيو و توان راكتيو مي‌باشد . اين اطلاعات توسط پايانه جمع‌آوري مي‌گردند و در صورت درخواست مركز براي آن ارسال مي‌گردند .

به طور معمول در يك سيستم جمع‌آوري اطلاعات هنگامي كه مقادير اندازه‌گيري شده از پايانه به ايستگاه مركزي مخابره گشتند ، عمليات زير توسط پردازنده ‌هاي مركزي انجام مي‌گيرد :

أ‌. مقادير مخابره‌شده به واحد‌هاي مهندسي تبديل مي‌گردند.

ب‌. مقادير مهندسي بند ( الف ) در پايگاه اطلاعاتي نوشته مي‌شوند .

ت‌. تمام مقادير بند ( ب ) در چهار‌چوب حدود تعيين‌شده توسط مركز كنترل مورد بررسي و باز‌بيني قرار مي‌گيرند.

ث‌. براي آن دسته از مقادير بند ( ت ) كه خارج از حدود تعيين‌شده باشند يك سري برنامه‌هاي نرم‌افزاري خاص فعال مي‌شوند و نتيجه به اطلاع كاركنان مركز كنترل رسانيده مي‌شود .

ساختار پايانه‌هاي راه دور ( RTU )

هر پايانه شامل يك واحد اصلي و يك واحد E & M مي‌باشد . واحد‌هاي اصلي شامل بردهاي تغذيه ، انتخاب خطوط، مودم ، تقويت‌كننده‌هاي ورودي‌هاي ديجيتال ، مبدل‌هاي آنالوگ به ديجيتال (A/D) ديگر بردهاي لازم مي‌باشد .

[am in 25041]

واسطه ولتاژ بالا

تجهيزات واسطه ولتاژ بالا HVI تجهيزاتي هستند كه بين سيستم اسكادا و تجهيزات ايستگاه قرار مي‌گيرند . اين تجهيزات عبارتند از رله‌ هاي واسط و ترانسديوسرها . بطور كلي دو آلترناتيو براي اينترفيس بين تجهيزات ايستگاه و پايانه راه دور وجود دارد كه بطور مختصر در زير توضيح داده شده است :

 

آلترناتيوب الف) استفاده از يك سيستم متمركز

در اين روش تمامي تجهيزات مورد نياز HVI ( شامل ترانسديوسرها و رله‌هاي واسط كنترلي ) در يك يا چند تابلو جمع‌آوري مي‌شود و محل قرارگرفتن اين تابلو معمولاً مارشلينگ راك و پايانه مي‌باشد . در اين روش مارشلينگ راك شامل نقاط زير خواهند شد :

 

- نقاط اندازه‌گيري

مقادير جريان از خروجي CT و مقادير ولتاژ خروجي PT

- نقاط كنترلي

كنتاكت‌هاي مربوط به رله‌هاي كنترل در طرف HVI تابلو مارشلينگ راك و نقاط به فرمان بوبين رله‌هاي كنترل تجهيزات در طرف ايستگاه مارشلينگ قرار خواهند داشت .

- نقاط وضعيت

نقاط مربوط به وضعيت كليد‌ها ، سكسيونرها ، آلارم‌ها و ساير تجهيزات مد نظر ، مستقيماً از طرف ايستگاه به تابلو مارشلينگ راك وصل خواهند شد .

 

آلترناتيوب ب) استفاده از يك سيستم گسترده ( DHVI )

در اين روش تجهيزات HVI در طرف ايستگاه بصورت گسترده نصب مي‌شود كه به اين روش Distributed HVI گويند . در اين حالت تجهيزات HVI مانند رله‌ هاي واسطه كنترلي ترانسديوسرها و غيره پراكنده در تابلوهاي مختلف در ايستگاه نصب مي‌شوند . در اين روش مارشلينگ راك شامل نقاط زير خواهد شد :

 

- نقاط اندازه گيري

در اين روش از نقاط اندازه‌گيري سيم‌هاي رابط بجاي آن كه مستقيماً از خروجي‌هاي PT و CT به مارشلينگ راك سيم‌كشي شوند به ترانسديوسرهاي موجود يا نصب‌شده در تابلو‌هاي كنترل و حفاظت سيم‌كشي شده و خروجي ترانسديوسرها به مارشلينگ راك سيم‌كشي مي‌شوند.

 

- نقاط كنترلي

در اين روش نقاط مربوط به بوبين رله‌هاي واسط كنترلي به تابلو مارشلينگ راك سيم‌كشي مي‌شوند و رله‌هاي واسطه كنترلي در تابلوهاي كنترل نصب مي‌شوند

 

- نقاط وضعيت

همانند روش گذشته وضعيت كليد‌ها ، سكسيونرها ، آلارم‌ها و ساير تجهيزات مد نظر ، مستقيماً از طرف ايستگاه به تابلو مارشلينگ راك وصل خواهد شد .

 

يك HVI شامل قسمت‌هاي زير است :

رله براي خروجي‌هاي پايانه راه دور

مبدل‌هاي ولتاژ براي اندازه‌گيري ولتاژ‌هاي آنالوگ

آشكار‌سازي شروع و توقف واحد‌هاي نيروگاه

مبدل‌هاي وات و وار براي اندازه‌گيري

رله‌هاي واسط كنترلي

 

جهت جدا نمودن پايانه‌ از تجهيزات ايستگاه در موقع فرمان از راه دور نياز به نصب رله‌هاي واسط كنترلي (TIR) مي‌باشد . رله‌هاي واسط كنترلي پايانه فعال شده و از طريق كنتاكت‌هاي مربوطه فرمان لازم را به تجهيز مورد نظر صادر مي‌كند . با توجه به اينكه HVI بصورت گسترده خواهد بود ، محل فيزيكي نصب رله‌ها با توجه به شرايط ايستگاه مشخص مي‌شود .

 

ترانسديوسرهاي الكتريكي

ترانسديوسرهاي بكار رفته در صنعت برق ، اغلب از نوع ترانسديوسر با خروجي جريان CD مي‌باشد كه به عنوان منبع جريان براي تغذيه سيستم جانبي كه در فواصل دور نصب شده‌اند بكار مي‌روند .

 

ـ ترانسديوسر ولتاژ : ترانسديوسر ولتاژ يك وسيله‌ي اندازه‌گيري است كه نتيجه اندازه‌گيري ولتاژ متناوب ورودي را بصورت جريان يا ولتاژ مستقيم در خروجي ظاهر مي‌كند . اين دستگاه بيشتر در نيروگاهها و پست‌هاي فشار قوي مورد استفاده قرار مي‌گيرد . معمولاً در ترانسديوهاي موجود خروجي از نوع جريان مستقيم بوده و محدوده تغييرات جريان مذكور متغيير و بستگي به مورد استفاده و بار خروجي دارد . در ترانسديوسرها اين محدود بين 4 تا 20 ميلي‌آمپر براي ورودي صفر تا 110 و يا 100 ولت AC مي‌باشد . در ايستگاههاي انتقال اين ترانسديوسرها براي اندازه‌گيري ولتا خطوط ، باس‌ها و ولتاژ ثانويه ترانس‌ها بكار مي‌روند . در اين ترانسديوسرها روي PT نبايد از 2VA تجاوز نمايد .

 

ـ ترانسديوسر جريان : ترانسديوسر جريان نيز مانند ترانسديوسر ولتاژ ،‌ وسيله‌اي است كه جريان متناوب را به جريان مستقيم (DC) متناسب تبديل مي‌كند و اغلب در نيروگاهها و پست‌هاي فشار قوي مورد استفاده قرار مي‌گيرد . جرياني كه از خطوط فشار قوي مي‌گذرد بسيار مي‌باشد . لذا اين جريان توسط ترانس جريان به نسبت معيني كاهش داده شده و به دستگاه اعمال مي‌شود .

 

ـ ترانسديوسر توان اكتيو و راكتيو : ترانسديوسر توان اكتيو و راكتيو وسيله‌اي براي تبديل مقدار توان اكتيو و راكتيو به جريان يا ولتاژ مستقيم مي‌باشد كه در نمونه‌هاي موجود كه در شبكه‌هاي توليد و انتقال نصب‌شده ‌، اين ترانسديوسر اغلب خروجي جريان مستقيم متناسب با توان ورودي دارند . ورودي اين دستگاه ولتاژ و جريان لحظه‌اي متناوب است كه معمولاً ترانس ولتاژ PT و CVT و ترانس جريان CT به مقادير كوچكتر تبديل شده و به دستگاه اعمال مي‌شود . جريان خروجي بايد بطور خطي متناسب با توان اكتيو و يا راكتيو ورودي و مستقل از بار خروجي باشد .

 

ـ ترانسديوسر فركانس:ترانسديوسر فركانس كه معمولاً در نيروگاهها نصب مي‌شود جهت اندازه‌گيري فركانس شبكه بكار مي‌رود. ورودي آن ولتاژ و خروجي معمولاً جريان مستقيم است كه متناسب با فركانس ولتاژ ورودي مي‌باشد . تغييرات فركانس ورودي قابل پذيرش دستگاه براي شبكه ايران معمولاً بين 45 تا 55 هرتز و محدوده جريان خروجي با توجه به ورودي مي تواند يكي از مقادير استاندارد باشد . جريان خروجي كاملاً مستقل از بار خروجي است .

 

ـ ترانسديوسر ضريب قدرت : از اين نوع ترانسديوسر جهت اندازه‌گيري ضريب قدرت سيستم سه‌فاز سه سيمه متعادل استفاده مي‌شود . ضريب قدرت از نسبت بين توان اكتيو (P) و توان ظاهري (S) مطابق با فرمول Cos=P/S اندازه‌گيري مي‌شود داراي يك ورودي جريان و يك ورودي ولتاژ كه از طريق CT و PT به ترانسديوسر متصل مي‌گردند .

ـ ترانسديوسر مقاومتي : براي تعيين وضعيت تپ ترانس روش‌هاي متعددي وجود دارد . در صورتيكه براي تعيين وضعيت تپ ترانس از روش آنالوگ استفاده مي‌شود . از يك ترانسديوسر مقاومت ( مبدل مقاومت به جريان ) استفاده مي‌گردد . بدين ترتيب كه با تغيير تپ ترانس مقدار يك مقاومت متغير كه از لحاظ مكانيكي با مكانيزم تپ چنجر درگير است ، نيز تغيير مي‌كند . با استفاده از يك ترانسديوسر مقاومت مي‌توان وضعيت تپ ترانس را به جريان در حد ميلي‌آمپر تبديل كرده و به پايانه انتقال داده و از آنجا به مركز كنترل ارسال نمود .

 

ـ ترانسديوسر انرژي : ترانسديوسر انرژي جهت اندازه‌گيري انرژي مورد استفاده قرار مي‌گيرد و سيگنال آنالوگ ورودي DC را نبديل به پالس‌هاي متناسب با ورودي در خروجي مي نمايد .

 

منبع تغذيه

سيستم HVI/RYU نياز به تغذيه 18 ولت ثابت دارد . براي تامين اين انرژي نياز به باتري شارژر و تعدادي باتري مي‌باشد كه در هر پست موجود مي‌باشد .

 

مارشلينگ راك

تابلويي است كه سيگنال ‌هاي ورودي و خروجي پست يا نيروگاه ‌ها كه مورد نياز پايانه راه دور مي باشند در آن جمع‌آوري شده و از طريق ترمينال تعبيه شده در آن در اختيار پايانه قرار مي‌گيرد .

 

در حال حاضر با اجراي كابل‌كشي‌هاي بسيار حجيم ، اطلاعات مربوط به اندازه‌گيري‌ها وضعيت تجهيزات ، هشدارها و فرمان‌ها در داخل ايستگاه به نقاط مناسب هدايت مي‌شوند تا اطلاعات مربوط به ايستگاه فشار قوي در دسترس قرار گيرد .