hc8meifmdc|2011A6132836|PM_Website|tblnews|Text_News|0xfdff0ae204000000f91c000001000300
پیک
سایی مصارف خانگی ، تجاری وعمومی باشیوه تعرفه بندی کنتورها بوسیله سیستم
پیشرفته ”AMR“
حسین
سرفرازیان
دفتر
مدیریت مصرف و برآورد بار، شرکت برق منطقهای خراسان
خلاصه
در کشور ما جمعیتی بالغ بر شصت و چهار میلیون نفر مصرف کننده
انرژی در بخش خانگی، تجاری، عمومی، کشاورزی و صنعتی هستند. از انرژی، به
ویژه انرژی الکتریکی به شکل صحیح استفاده نمیشود. در ساعات پیک، وسایل
روشنایی و سایر لوازم الکتریکی به جمع مصرفکنندگان برق میپیوندد در
حالیکه مصرفکنندگان ثابتی نظیر یخچالها از قبل در مدار بودهاند. در این
صورت، بار مصرفی حداکثر مقدار انرژی الکتریکی مصرف شده در این ساعات پیک
نامیده میشود. در کشورهای صنعتی پیشرفته ساعات پیک مصرف عموماً در روز
اتفاق میافتد در حالیکه ساعات پیک کشور ما در تابستان بین ساعات 19 تا 23
و در زمستان بین 18 تا 22 است. آمار سال 1378 در ایران نشان میدهد 35 درصد
از انرژی الکتریکی مصرفی کشور به بخش خانگی اختصاص دارد، سهم بخش صنعت و کشاورزی 41 درصد و سهم بخش تجاری و عمومی
19 درصد است. برای تأمین نیروی برق
مورد نیاز در ساعات پیک نیاز به سرمایهگذاری کلان برای احداث نیروگاهها است که تنها چند ساعت در شبانه روز به تولید
برق میپردازد و بنابراین برق تولید شده توسط این نیروگاهها بسیار گران تمام
میشود. لذا به منظور پیک سایی حداکثر بار مشترکین خانگی، تجاری و عمومی که در
کشور ما طبق آمار سال 1378 به رقم 13368 مگاوات برق رسیده است و در جهت
پیشبرد اهداف مدیریت مصرف انرژی الکتریکی، سیستم پیشرفته"AMR" قرائت کنتورها به طور خود کار از راه دور و استفاده از تعرفهبندی
مصارف در این مقاله مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. امید است که این
سیستم در کلیه شرکتهای برق منطقهای به اجرا در آید تا از مزایای فوق
العاده آن بهرهمند گردیم.
واژههای
کلیدی: تعرفهبندی، پیک سایی، سیستم پیشرفته AMR، مدیریت مصرف، راهبرد فنی و اقتصادی.
مقدمه
در زمینه راهبردهای اقتصادی انگیزههای مالی موجود میتواند
محرکی برای تغییر رفتار مصرفکنندگان باشد ولی آگاهی مصرف کننده از چگونگی
وضع تعرفههای برق و پلههای مختلف آن و .... می تواند نقش اساسی در
برنامهریزی مصرف او داشته باشد. روشهای فرهنگی، تبلیغی، حقوقی در واقع تکمیل کننده و
ابزار اعمال سیاستهای مدیریت مصرف برق میباشند که میتوانند از طریق
آگاهی دادن بر مردم در زمینه چگونگی کاهش مصرف، اهمیت آن، برنامهریزی
در تولید، واردات و استفاده از تجهیزات کم مصرف، مسئله صرفهجویی در مصرف
انرژی را به عنوان یک رفتار، سبک
زندگی و هنجار در آورند.
در این مقاله کاربرد وسیع و ویژگیهای سیستم پیشرفته AMR،
بطور مفصل مورد بحث قرار گرفته است و به وسیله این سیستم میتوان مصرف
خانگی، تجاری و عمومی را تا 4 مرحله تعرفهبندی نمود بدون اینکه کنتورهای
موجود تعویض و احتیاج به کالیبراسیون مجدد داشته باشند. تبدیل کنتورهای موجود مشترکین به کنتورهای 2 تعرفه که بحث جدی و
روز وزارت نیرو است در جهت اعمال مدیریت مصرف برای کاهش مصارف مشترکین در
ساعات پیک ابزار مناسبی خواهد بود و
مشترکین را وادار خواهد کرد
مصارف خودشان را در ساعات پیک به حداقل رسانند و با این طریقحداقل هزینه
برای انرژی مصرفی خود متقبل شوند. در نتیجه تولیدکنندگان برق نیز با
استفاده از امکانات این سیستم پیشرفته حداکثر بهره را برای بهینهسازی
انرژی الکتریکی در شبکههای توزیع خواهند برد .
الف
) معرفی سیستم
AMRیک عنوان عام جهت سیستمهای قرائت
کنتور بطور خودکار واز راه دور میباشد.در این زمینه
سیستمهای گوناگونی ابداع و به بازار عرضه شده است که ویژگیهای فنی و
اقتصادی متفاوت دارند. آنچه که اساساً بین سیستمهای گوناگون کاملاً متفاوت
است نحوه انتقال اطلاعات کنتورها به خارج از محل نصب آنها است. بطور مثال
یکی از شرکتهای وابسته به وزارت نیرو اخیراً سیستم بی سیم با برد کوتاه
را ارائه کرده که البته این سیستم از نظر تکنولوژی سالها پیش در دنیا
ساخته شده است ودر حال حاضر به دلایل مشکلاتی
که دارد مورد استقبال قرار نگرفته است. از جمله مشکلات
اساسی آن نیاز به نصب بیسیم در کنار هر کنتور و مسئله نصب فیزیکی کاملاً
امن آن (عدم امکان دسترسی مشترک به آن)، هزینه بالای آن، اعزام و
هزینه کنتور خوان (تقریباً به همان تعداد قبلی ) به منطقه و توقف در کنار
یا نزدیکی هر مشترک و اخذ اطلاعات و غیره میباشد.
-
جدیدترین تکنولوژی که حدوداً در سال 1996 به بازار آمده و به طور
شگفتآوری مورد استقبال قرار گرفته، سیستم مخابرات طیف گسترده(Spread Spectrum) واستفاده از
خطوط فشار ضعیف تحت همان عنوان عام PLC میباشد.
سیستمAMR قرائت
کنتور را به آهستگی انجام میدهد، کاربرد وسیع داشته، ارزان قیمت ودقیق
بوده، سیستمی است دیجیتال با توانایی ایجاد ارتباط از طریق PLC واز
مسافت دور که در بر دارنده هزینه مناسب برای توسعه سیستمهای توزیع روستایی وشهری است.
در مدارهای توزیع ”ارتباطات با پهنای باند بسیار باریک“ را که UNB
نامیده میشود میتوان انتخاب کرد. در اینجا هدف گسترش شیوه ارزان قیمت
نوعی ارتباط مخابراتی کم سرعت برای کاربرد در صنعت است .این سیستم شامل
یک ترانسمیترTRANSMITTER قرائت کننده است که داخل هر کنتور نصب
شده و علایم را از طریق خط تغذیه کننده ارسال میدارد.
این علایم توسط کانال هر کنتور و از طریق کارتهای مدار گیرنده،
در ایستگاه، نمایش داده میشود. گیرنده، علایم را به نوبت توسط ارتباط
تلفنی (مودم) و رابط استاندارد RS-232 به بخش مشترکین شرکت توزیع ارسال میکند.
درگزارش مؤسسه NRECA و مطالب منتشره IEEE
توسط PAUL.C.HUNT (مخترع سیستم) بیان شده که پهنای باند یک سیگنال مخابراتی،
طیف فرکانسهایی است که اشغال میکند. این سیستم معمولاً برای ورود اطلاعات
به مدت دو ثانیه برای چند آلارم واز
15 دقیقه تا دو روز برای قرائت کنتور امکان پذیر میباشد. مرغوبترین UNB ها دارای
قدرت انتقال کم و عملکرد در مسافت طولانی هستند.
قابلیت اعتماد انتقال سیگنال UNBعالی است.یک فرستنده قرائت کنتور در
این سیستم با عملکرد 001/0 پالس در ثانیه نیازمند انتقال تنها 90000/1 قدرت
فرستندهای با قدرت عمل 90 پالس در
ثانیه است. فرآیند سیگنال دیجیتالی کار UNBرا اجرایی میکند.
فرکانسهای دقیق، توسط میکروپروسسورها (ریز پردازندهها) قابل
تولیدهستند. بنابراین هزاران گیرنده ارزان قیمت باند باریک دقیق توسط نرمافزار
بکار رفته در کامپیوتر بابرد واحد، قابل تولید است.
ب ) تشریح سیستم
کنترل از راه دور “RU” دور کنتور یا چرخش دیسک کنتور را میشمارد
و یا پالسها را از کنتور
الکترونیکی گرفته ودادهها را
به گیرنده
Concentratorارسال مینماید.گیرنده
اطلاعات (دادهها) را از هرRU کنتور جمعآوری، و پردازش و نهایتاً در
خود ذخیره مینماید. این اطلاعات را به دستگاه کامپیوتری که در بخش
مشترکین شرکت توزیع نیروی برق موجود است انتقال میدهد. این سیستم دارای
سه قسمت است :
1ـ Remote
Unit(RU) که در داخل کنتورها (موجود و یا جدید، یک
فاز یا سه فاز) قرار میگیرد. و نقش آن ضمن دیجیتال کردن شمارنده کنتور، انتقال
مداوم اطلاعات به متمرکز کننده ازطریق PLC شبکه
فشار ضعیف موجود در پست برق مربوطه است. نصب RU
به سهولت انجام میگیرد وهیچ نیازی به کالیبراسیون مجدد کنتورها نمیباشد و سیستم
مخابراتی RU نیز در داخلخود مدول قرار دارد و به عبارت
دیگر هیچ قطعهای در خارج از کنتور قرار نمیگیرد، ضمناً RU کد مخصوص به خود دارد . مثلاً کد مشترک و این
کد قابل برنامهریزی است. ضمناً قابل نصب روی همه نوع کنتورها چه از نوع
مکانیکی و چه از نوع الکترونیکی دیجیتال میباشد.
2ـ
متمرکز کننده (Concentrator)
اطلاعات در پست توزیع برق روی
فیدر یا باسبار فشار ضعیف (قسمت ثانویه ترانس) نصب میشود وRU ها را با
توجه به کد آنها ( کد شناسایی Identity) شناسایی و اطلاعات
رسیده از هر کدام را بطور خودکار در فایل مربوط به همان RU ثبت میکند
و تمامی این عملیات بطور خودکار انجام میشود یعنی مثلاً با نصب یک کنتور
جدید با RU مربوطه، بلافاصله متمرکز کننده آنرا شناسایی
وبرای آن فایل باز میکند.
3-
چنانچه نیازی باشد این سیستم میتواند به بخش سوم برای تجزیه وتحلیل
نتایج روی کامپیوتر به وسیله نرم افزار برای خواندن اطلاعات مجهز شود.
ج ) ویژگیهای سیستم AMR
1ـ
کنتورخوان در این سیستم فقط به پست برق ( و نه محل مشترک یا حتی نزدیکی
آن) مراجعه میکند و با اتصال یک کامپیوتر قابل حمل (LAPTOP) (به متمرکزکننده نصب شده در پست در مدت بسیار کوتاهی، کلیه
اطلاعات حدوداً 700 مشترک را تخلیه و جهت صدور صورتحساب به کامپیوتر بخش
مشترکین شرکت توزیع تحویل میدهد. یا کلیه اطلاعات ذخیره شده در متمرکز کننده
بطور اتومات از طریق ارتباط تلفنی (مودم) به بخش مشترکین انتقال داده میشوند.
بدین طریق کلیه اطلاعات بدون دخالت دست انسان انجام میشود و احتمال
قرائت اشتباه به صفر میرسد.
2ـ
به دلیل وجود مستندات از قرائت کنتور خودکار ، درصورت شکایت یا اعتراض
مشترک یک نسخه از خروجی سیستم به سهولت قابل ارائه میباشد وجای هیچگونه
شک و شبهه نیز وجود ندارد.
3ـ به
دلیل کنتور خوانی خودکار مداوم (فواصل زمانی کوتاه درحد چند دقیقه یکبار)، امکان تهیه پروفیلهای باز مصرفی مشترکین در طول شبانهروز به
سهولت فراهم میگردد و این خود کمک بسیاری برای اعمال مدیریت مصرف در بخش
توزیع مینماید.
4ـ
این امکان وجود دارد که منحنیهای مصرف میانگین هر مشترک همراه صورتحساب
او ارسال شود تا به تدریج مشترک را به اصول صرفهجویی در انرژی و نحوة
مصرف بهینه آگاه نمود. بطور مثال جهت اطلاع در قبضهای مصرف برق و آب
مشترک در کشور کانادا همواره بار چارت ماهانه و سالانه مصرف برق و آب نیز
ارائه میشود تا مشترک را جهت مصرف بهینه راهنمایی نمایند.
5ـ
با نصب یک دستگاه اندازهگیری وثبت هوشمند (IED)
Intelligent Electronic Device
از نوع UMG500 و یا 7330ION
وغیره در هر پست ضمن استفاده
از آن به عنوان دیسپاچینگ توزیع و ثبات اتفاقات وغیره، میزان مصرف انرژی
اکتیو کل تغذیه شده از پست مرتباً اندازهگیری و ثبت میشود وهمزمان با آن
باسیستم AMR مورد نظر، کلیه مصارف اکتیو مشترکین شبکه
فشار ضعیف را اندازهگیری و ثبت مینماید. بدیهی است اختلاف این دو اندازهگیری
از انرژیهای خارجی و انرژی مصرف شده شامل تلفات فشار ضعیف در فیدرهای
مربوطه، اختلاف دقت در اندازهگیریهای کنتورهای آنالوگ ودستگاه دیجیتال
هوشمند(IED)، نشتیهای احتمالی و استفادههای
غیرمجاز احتمالی از شبکه میباشد. در این صورت با داشتن این اطلاعات میتوان
به مشکلاتی از قبیل انرژی توزیع نشده، تلفات انرژی در شبکه فشار ضعیف و استفادههای
غیرمجاز برق به سرعت و با دقت واقف شد.
6ـ
به دلیل تقلیل قابل توجه تعداد کنتور خوانها، هزینه این بخش شرکتهای
توزیع کاهش قابل توجهی مینماید.
7ـ به
جهت محدود بودن تعداد پستهای توزیع در هر ناحیه، امکان کوتاه کردن فواصل قرائت
کنتور وجود دارد و بدین ترتیب (یعنی مثلاً کنتورخوانی دو هفته یکبار یا یکماهه)
مبالغ صورتحسابهای ارسالی به مشتریان کمتر شده و بالطبع پرداختها سریعتر
ودر نتیجه نقدینگی شرکتهای برق منطقهای افزایش مییابد.
8ـ
ازمهمترین ویژگیهای این سیستم امکان تعرفهبندی بطوریکه مصرف مشترکین تا 4
تعرفه قابل اندازهگیری میباشد و لذا نیاز به تعویض کنتور و تبدیل آن به
کنتور دو تعرفه که بحث روز وزارت نیرو است نمیباشد (تبدیل کنتورهای یک
تعرفه موجود به کنتورهای دوتعرفه).
دـ جمعبندی
نکات اقتصادی سیستم
1ـ این
سیستم امکان دو تعرفهبندی مشترکین خانگی و تجاری بدون نیاز به تعویض
کنتور را دارد.
2ـ
کاستن قابل توجه از تعداد کنتورخوانها
3ـ
به صفر رساندن تعداد کنتورهای قرائت نشده حالا به هر دلیلی یعنی در منزل
نبودن و یا باز نکردن در به دلایل
گوناگون و مشکلات ناشی از آن.
4ـ
آگاه شدن سریع از استفاده کنندگان غیرمجاز از برق
5ـ
از بین بردن کامل خطاهای احتمالی در قرائت کنتور
6ـ
افزایش نقدینگی شرکتهای برق منطقهای
7ـ
آگاهی از تلفات انرژی و نشتی احتمالی و به حداقل رساندن آن.
8ـ
آگاهی دقیق از انرژی توزیع نشده و برنامهریزی برای آن جهت بهینه نمودن.
9ـ
اعمال مدیریت مصرف حتی در سطح مشترکین خانگی
نتیجه
گیری
یکی ازمسایل مهم درشبکه برق ایران مربوط به اختلاف مصرف برق
در ساعات اوج بار با ساعات عادی شبانه روز است. عامل عمده این اختلاف
عمدتاً مربوط به مصارف خانگی، تجاری و عمومی بوده بطوریکه مؤلفه بار آنها در
ساعات پیک بیش از 50 درصد است.
اهرم تعرفهبندی میتواند در جهت پیک سایی و در نهایت بهبود
ضریب بار شبکه و بالارفتن ضریب بهرهبرداری از تأسیسات صنعت برق مؤثر واقع
شود.
راه اجرائی برای این کار سیستم تعرفهبندی و قرائت کنتورها
توسط سیستم «AMR» میباشد که مزایای زیر را در بر دارد.
-
کاهش سرمایهگذاری برای تعرفهبندی کنتورهای موجود بدون نیاز
به تعویض آنها.
-
تعیین تلفات شبکههای فشار ضعیف.
-
کنترل مصارف غیرمجاز، کاهش هزینههای قرائت، بالا رفتن دقت و تعیین
انرژی مصرفی.
در نهایت
اجرایی بودن این طرح گامی به سوی بهینهسازی مصرف انرژی برق میباشد.
مراجع
1ـ ماهنامه
علمیـ تخصصی صنعت برق ـ چهارم آذر ماه سال 1378، شماره 43.
2ـ بروشورهای
تجاری وتبلیغاتی کمپانی
(ISEC)Interacoastal
System Engg Corporation کانادا
3ـ نماینده
کمپانی ISECاترک انرژی.