با کلیک بر روی 1+ ما را در گوگل محبوب کنید
X
تبلیغات
پیکوفایل
رایتل

Electrician

کنترل فرکانس و ولتاژ - دیسپاچینگ

یکی از مهمترین فراسنج های کنترلی شبکه ، فرکانس می باشد که تغییرات آن نمایانگر تغییر در فرایند تولید و مصرف است و به همین مناسبت ازعوامل بسیارمهم دربهره برداری و کنترل وضعیت شبکه می باشد. در بهره برداری شبکه، اطلاعات مربوط به فرکانس شبکه باید بصورت لحظه ای ثبت گردد و این بدان معنی است که حجم وسیعی از این اطلاعات در یک محدوده زمانی باید ثبت و مورد بررسی قرار گیرد. لازم به توضیح است که تغییرات فرکانس بیش از مقدار نامی آن علاوه بر وارد آوردن صدمات به تاسیسات شبکه برق رسانی ، بر وسائل مشترکان برق نیز اثرات زیانباری خواهد داشت همچنین در صورتیکه فرکانس شبکه در حد مطلوب و مجاز کنترل نگردد موجب عدم پایداری و حتی فروپاشی شبکه خواهد شد. در شبکه سراسری برق ایران طبق دستور العمل های ثابت بهره برداری ، تغییرات مجاز فرکانس شبکه بین 7/49 تا 3/50 هرتز است . نمونه هایی از عدم کنترل بموقع فرکانس و فروپاشی شبکه به شرح زیر می باشد: فروپاشی شبکه در 30 اردیبهشت 1381 و همچنین فروپاشی بخش شمالی شبکه در 12 فروردین 1382 که هر دو ناشی از عدم کنترل محلی فرکانس در بخش هایی است که به دلایل مختلف دچار حادثه شده اند.

در شبکه های قدرت در صورتیکه به دلایلی همچون قطع خطوط انتقال و یا خروج خود کار واحد های بزرگ تولیدی ، افت ناگهانـــی فرکانس اتفاق افتد و موجب کاهش فرکانس از حد مشخصی گردد، رله های قطع بار فعال شده و بخشی از مصرف را قطع می نماید تا تعادل بین تولید و مصرف برقرار گردد. عملکرد رله های اشاره شده زمانی اثر بخش خواهد بود که میزان تغییرات کاهشی فرکانس و ولتاژ در حدی باشد که فرصت لازم ( حداقل 250 میلی ثانیه ) را در اختیار رله قرار دهد . زیرا در غیر این صورت رله ها عمل نکرده و فرکانس همچنان کاهش می یابد تا سرانجام فروپاشی حادث شود . عکس العمل سریع در تصحیح فرکانس و ولتاژ شبکه خصوصا" در زمان وقوع حادثه ، یکی از عوامل تعیین کننده می باشد . به طور سنتی تصحیح کننده های فرکانس عمدتا" نیروگاه های آبی مجهز به گاورنرهای سریع هستند که می توانند کل توان تولیدی خود را در ظرف چند ثانیه به میزان قابل توجه ای تغییر دهند . تنظیم کننده های ولتاژ نیز عمدتا" ژنـــراتورهای سنکرون مجهز به سیستم های AVRمی باشند که در کسری از ثانیه وارد عمل می شوند . تنظیم فرکانس شبکه می تواند در هر نقطه از شبکه صورت پذیرد به شرط آنکه امـکان انتقال توان در خطوط در شبکه وجود داشته باشد . به عنوان مثال اگر حادثه ای در خراسان باعث کاهش فرکانس شبکه شود واحد های آبی در خوزستان می توانند نسبت به تصحیح فرکانس وارد عمل شوند اما پاره ای از مواقع این امر ممکن است موجب افزایش بار خطوط " دز- اندیمشک " و یا " علی آباد – اسفراین " شود و حتی موجب قطع این خطوط گردد که در این حالت وضعیت شبکه بسیار آسیب پذیر خواهد شد . بنابراین به منظور حفظ پایداری و ایمنی شبکه، کنترل فرکانس و ولتاژ باید به گونه ای انجام پذیرد که قابلیت انجام عملیات کنترلی چه در منطقه و چه در کل شبکه وجود داشته باشد . با توجه به پراکندگی و تنوع نیروگاه ها در تمامی طول شبکه سراسری برق کشور ، قابلیت بالقوه کنترل فرکانس و ولتاژ شبکه بطور همزمان وجود دارد ولی به دلایل مشروحه زیر از آن استفاده درست نمی شود:

- درآمد نیروگاه ها بر اساس انرژی تولید است لذا جهت کسب درآمد ، نیروگاه ها همواره سعی در تولید در حد حداکثر ظرفیت عملی خود دارند . حتی در حال حاضر نیز که خریدار برق نیروگاه ها بازار برق می باشد ، نیروگاه ها تلاش دارند که قیمت های پیشنهادی خود را به گونه ای تنظیم نمایند که با حداکثر تولید در مدار باقی بمانند . لذا ذخیره ای جهت کنترل فرکانس موجود نمی باشد و اگر هم چنین ذخیره ای منظور شود هزینه ای بابت آن پرداخت نمی گردد . 

- با توجه به تغییرات قابلیت تولید و محدویت جریان خروجی ژنراتورها ، معمولا" واحد نیروگاهی نمی تواند همزمان حداکثر تولید توان اکتیو و راکتیو را داشته باشد لذا در صورتیکه بخواهد جهت تامین ولتاژ مورد نیاز به تولید توان راکتیو بپردازد باید از تولید توان اکتیو خود بکاهد و این در حالی است که کاهش توان اکتیو بمعنی کاهش انرژی تولیدی و کاهش درآمد است . 

از این دو مورد چنین استنباط می گردد که برای حفظ شبکه و کنترل فرکانس ضروری است از نظر موازین قانونی تمهیداتی اندیشیده شود تا انگیزه لازم برای تولید بار راکتیو مورد نیاز از سوی نیروگاه ها بوجود آید زیرا اگر چنین روندی شکل نگیرد خسارتهای ناشی از خاموشی بیش از پرداخت هزینه بار راکتیو تولیدی نیروگاه ها خواهد بود . 

- رشد سالانه افزون بر 10 درصد مصرف برق کشور و عدم وجود ذخیره کافی ، بهره برداری از شبکه را به سمتی سوق داده است که حاشیه های امنیتی شبکه کاهش یافته و نیاز امنیتی شبکه را تامین نمی نماید . بالطبع در چنین شرایطی احتمال خاموشی های ناخواسته افزایش یافته و احتمال ناپایداری شبکه نیز افزایش خواهد یافت تا حدی که تحت شرایط اضطراری نمی توان از فروپاشی شبکه جلوگیری نمود . با توجه به اینکه در شبکه های برق رسانی ، نیروگاه های آبی بیشترین سهم را در کنترل فرکانس به عهده دارند، پراکندگی این نوع نیروگاه ها می تواند کمک موثری به کنترل منطقه ای فرکانس باشد . در ایـران به علت شرایط خاص جغرافیایی و وجود رودخانه های عظیم، اکثر نیروگاه های برق آبی در جنوب غرب کشور واقع شده اند و اگر چه کنترل فرکانس شبکه سراسری را انجام می دهند ولیکن کنترل فرکانس بصورت منطقه ای همچنان با مشکل مواجه است . از سوی دیگر به دلیل کمبود منابع آبی کشور ، اولویت آب ذخیره شده در پشت ســـدها ، آبیاری و تامین آب مـــورد نیاز بخش های صنعتی و کشاورزی و آب شرب می باشد لذا تولید برق و استفاده از امکانات نیروگاه های برق آبی برای تنظیم فرکانس در اولویت دوم قراردارد و حتی در زمانــهای کم آبی و سال های خشکسالی ،کنترل بوسیله این نیروگاه ها با مشکل مواجـــه می گردد . با عنایت به مشکلاتی که به آن اشاره شده است، معاونت راهبری شبکه برق شرکت مدیریت شبکه بر آن شد تا طرح ها را جهت بهبود شرایط تهیه نماید تا با کمک مسئولین صنعت برق و سایر نهادهای تصمیم گیرنده ، خدمات کیفی و کمی مطلوبی ارائه گردد . رئوس اقدامات پیش بینی شده به شـــرح زیر می باشد . 

1- ارائه طرح راه اندازی بازار خدمات جنبی کنترل فرکانس و کنترل ولتاژ به هیئت تنظیم بازار جهت ایجاد انگیزه های اقتصادی در شرکت های تولید برق حرارتی با هدف بهبود قابلیت کنترل فرکانس منطقه ای 

2- مطالعات امکان سنجی احداث نیروگاه های تلمبه ذخیره ای در نقاط مختلف کشور پهناور ایران 

هر چند ایران کشوری است با شرایط اقلیمی نیمه خشک و کویری ولیکن با توجه به کوهستانهای پراکنده و شیب های تند فلات قاره، امکان ساخت حوضچه های آبی در فواصل نزدیک و با اختلاف ارتفاع مناسب وجود دارد و می توان از آنها به عنوان ســـدهای تلمبه ذخیره ای برای ذخیره سازی انرژی در ساعات کم باری و نیز تنظیم فرکانس و ولتاژ در منطقه اســــتفاده نمود. در ضمن یادآور می شود که نیروگاه تلمبه ذخیره ای سیاه بیشه با قدرت 1000 مگاوات تا سال 1387 به بهره برداری خواهد رسید . 

مخابرات

به جرات می توان گفت که اگر مخابرات نبود زندگی به شیوه امروزی غیرممکن می شد . تصــور کنید حرکت قطارها، هواپیــماها، کشتی ها، فعالیت های بانکی، امنیت راه ها وشهرها، اورژانس بیمارستان ها، رسانه ارتباطی صوتی و تصویری و هزاران مورد دیگر چه وضعی داشتند. با نگاهی ساده می توان دریافت که مخابرات در زندگی روزمره نقش بسزائی دارد و قسمت اعظم فعالیت های زندگی توسط ارتباطات انجـام می گیرد . اینها تنها گوشه ای از نقش مخابرات عمومی می باشد یقینا" مخابرات صنعتی که در صنایع بزرگ مانند برق، نفت و گاز استفاده می شوند از حساسیت و اهمیت خاصی برخوردار هستند، شاید اغراق نباشد اگر گفته شود بدون مخابرات پایش، کنترل و راهبری شبکه برق غیر ممکن خواهد شد . با توجه به اینکه شبکه های مخابراتی عمومی(public ) جوابگوی کلیه نیازهای ارگانهای صنعتی نیست و به عنوان یک شبکه مطمئن همیشه در دسـترس نمی باشد لذا صنایع بزرگ در دنیا به ناچار در فکر احداث شبکه ارتباطی کاملا" مستقل بوده اند. صنعت برق ایران از ابتدای تاسیس، سیستم های مخابرات اختصاصی و مستقلی داشته است که عبارتند از:

پی ال سی( Power Line Carrier)

سیستم فرستنده و گیرنده ائی که از خطوط فشار قـوی برای ارسال فرامین حفاظتی و اطلاعات پست و نیروگاه و همچنین برقراری ارتباط تلفنی استفاده می نماید و بخش اعظم اطلاع رسانی و ( DTS ) پست ها با استفاده از این سیستم به مراکز دیسپاچینگ (AOC)منطقه ای انجام می شود. مهمترین نقش پی ال سی ارسال و دریافت فرمانهای حفاظتی برای جداسازی تجهیزات و یا خطوط معیوب و جلوگیری از گسترش عیب به بقیه بخش ها می باشد.

بی سیم 

یک وسیله ارتباطی سریع و مطمئن است که در ارسال یک پیام مشترک به تعداد زیادی از پست ها و نیروگاه ها بصورت همزمان ( در مواقع ضروری) و برای ارتباط نقطه به نقطه استفاده می شود.

مراکز تلفن 

امکان راه یابی به خطوط شهر (PTT4)، عملیات ارتباطات داخلی در ساختمانهای اداری ، ستادی وهمچنین ترانزیت شماره ها را به سایر پست ها و نیروگاه ها انجام می دهند.

مایکروویو 

به عنوان سیستم پر ظرفیت مابین دو مرکز مخابراتی مورد استفاده می باشد ، این سیستم اطلاعات و DTS پست های شعاعی را که در یک نقطه (گره مخابراتی) جمع آوری شده اند به مرکز مخابرات اصلی و یا به مرکز دیسپاچینگ ارسال می نماید این تجهیزات ، ارتباطات و نیازهای دیسپاچینگ های ششگانه فعال و ســه دیسپاچینگ در حال ساخت و همچنین دیسپاچینگ ملی را با پست ها و نیروگاه های سراسر کشور تامین می کنند. با توجه به افزایش روز افزون تعداد پست ها و نیروگاه ها و پیشرفت سریع در تجهیزات مخابراتی و تغییر سیستم ها از آنالوگ به دیجیتال و افزایش ظرفیت سیستم های مخابراتی صنعت برق اقدام به احداث شبکه فیبـــر نوری نموده است باید در نظر داشت که استفاده از دکلهای خطوط انتقال که اساسا" به منظور انتقال انرژی احداث می گردند مصون ترین شیوه برای نصب فیبر نوری می باشد بدین صورت که به جای سیم محافظ از (OPGW ) استفاده می شود که علاوه بر ایفاء نقش سیم زمین به عنوان محیط انتقال، استفاده می گردد . البته با توجه به ظرفیت بسیار بالای فیبر نوری امکان واگذاری آن به سایر ارگانها مانند نفت، گاز، شرکت مخابرات، راه آهن ، صدا و سیما ، بانکها و… مقدور می باشد که می تواند درآمد قابل توجهی هم برای صنعت برق داشته باشد.

مزیت های فیبر نوری 

- مصونیت در برابر نویز و امواج الکترومغناطیسی 

- امکان ارسال داده های اطلاعاتی با سرعتهای بالا و مطمئن

- امکان ارسال تصاویر پست و نیرو گاه برای دیسپاچینگ برای تصمیم گیری به موقع

در صنعت برق از چند سال گذشته اقدام به احداث شبکه فیبر نوری شده است . امید آنکه با تکمیل این شبکه کلیه نیازهای صنعت برق و سایر ارگانهای مملکت وهمچنین ارتباطات پر ظرفیت با سایر کشورهای همسایه تامین گردد. در حال حاضر از مجموع 6954 کیلومتر فیبرنوری مصوب تا کنون مقدار 4210 کیلومتر کابل فیبرنوری تامین گردیده است. که مقدار 825 کیلومتر آن در حال بهره برداری است و مقدار 3385 کیلومتر آن کابل کشی شده که در صورت خرید ترمینال های نوری آنها به بهره برداری خواهد رسید.

 ساخت داخل کابل OPGW و تجهیزات جنبی مربوطه

از سال 1373 ساخت کابل OPGW در داخل کشور وارد مرحله جدیدی شده و در این راستا شرکت تجهیزات برقی ایران با شرح وظایف تولید قطعات مورد نیاز صنعت برق خصوصا" انتقال تاسیس گردید . از طرف دیگر شرکت آلومتک با خرید تجهیزات فنی امکان تولید آلومینیوم آلیاژی و هادی های فیبر نوری را در کشور فراهم نمود به طوری که با تولید سالیانه 7 هزار تن هادی آلیاژی توسط این شرکت نیاز شبکه جنوب و شمال کشور با توجه به شرایط جوی این مناطق مرتفع خواهد شد. ضمنا" در زمینه ساخت تجهیزات جنبی فیبر نوری اعم از تجهیزات آویزی و کششی شرکت های یراق آوران پویا ، مصپا و آلدا فعال بوده و 80 درصد از نیازهای داخل کشور را تامین می نمایند.


منبع: turbin.blogfa.com