رهاورد دانش

1.7 شبکه هوشمند

صنعت برق در سراسر جهان در تلاش است تا به چالش‌های متعددی از جمله تنوع تولید، استقرار بهینه دارایی‌ها، پاسخ به تقاضا، حفظ انرژی و کاهش ردپای کربن رسیدگی کند. بدیهی است که چنین مسائل مهمی را نمی توان در محدوده شبکه برق موجود بررسی کرد.

شبکه برق موجود ماهیت یک طرفه دارد. تنها یک سوم انرژی سوخت را به الکتریسیته تبدیل می کند، بدون اینکه گرمای تلف شده را بازیابی کند. تقریباً 8 درصد از خروجی آن در طول خطوط انتقال آن از بین می رود، در حالی که 20 درصد از ظرفیت تولید آن فقط برای پاسخگویی به اوج تقاضا وجود دارد (یعنی فقط در 5 درصد مواقع استفاده می شود). علاوه بر آن، شبکه برق موجود به دلیل توپولوژی سلسله مراتبی دارایی های خود، از خرابی اثر دومینو رنج می برد (فرهنگی، 1389).

شبکه برق نسل بعدی که به عنوان "شبکه هوشمند" یا "شبکه هوشمند" شناخته می شود، برای رفع کاستی های شبکه موجود است. در اصل، این است که شرکت‌های خدماتی را با دید کامل و کنترل بر دارایی‌ها و خدمات خود فراهم کنیم. شبکه هوشمند باید خود ترمیم شونده و در برابر ناهنجاری های سیستم انعطاف پذیر باشد، در حالی که باید ذینفعان خود را برای تعریف و تحقق راه های جدید تعامل با یکدیگر و انجام تراکنش های انرژی در سراسر سیستم توانمند کند (جدول 1.4).

جدول 1.4. مقایسه شبکه موجود با شبکه هوشمند آینده.

شبکه موجود شبکه هوشمند/شبکه ​​هوشمند
دیجیتال الکترومکانیکی
ارتباط یک طرفه ارتباط دو طرفه
تولید متمرکز تولید پراکنده
شبکه سلسله مراتبی
سنسورهای کمی در سراسر
خود نظارتی کور
ترمیم دستی خوددرمانی
خرابی ها و خاموشی ها تطبیقی ​​و جزیره ای
بررسی/تست دستی بررسی/آزمایش از راه دور
کنترل محدود کنترل فراگیر
انتخاب های مشتری کم انتخاب های مشتری زیاد
شبکه برق در حال حاضر کانون نوآوری های مختلف فن آوری است. شرکت‌های آب و برق در سراسر جهان در حال برداشتن گام‌هایی در جهت ترکیب فناوری‌های جدید در بسیاری از عملیات و زیرساخت‌ها هستند. هسته اصلی این تحول نیاز به استفاده کارآمدتر از دارایی های جاری است. شکل 1.22 یک هرم ابزار معمولی را نشان می دهد که در آن مدیریت دارایی در پایه توسعه شبکه هوشمند قرار دارد. بر این اساس است که شرکت‌ها از طریق بازنگری دقیق، فناوری اطلاعات، ارتباطات و زیرساخت‌های سیستمی، پایه‌ای برای شبکه هوشمند می‌سازند (گونگر و همکاران، 2011؛ ​​یو و همکاران، 2011؛ ​​حسین و همکاران، 2016). یک نمای کلی خوب از شبکه هوشمند و جهت های آن.

اقتباس شده از BC Hydro.
با رشد سریع منابع تجدیدپذیر در محل مشتری، در حالی که ارائه دهندگان برق به سمت مزارع بزرگ خورشیدی و بادی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و ردپای کربن حرکت می کنند، ادغام مفاهیم گسترده تر در پشت شبکه هوشمند همانطور که در شکل 1.22 نشان داده شده است اهمیت پیدا می کند. با این حال، اینرسی موجود شبکه AC قدیمی، با یک عملیات مبتنی بر سود، پیشرفت سریع به شبکه‌های هوشمند کاملاً کاربردی در جهان را محدود می‌کند.