وبلاگ

ایجاد یک محیط امن برای انتقال اطلاعات انرژی

تهیه یک برنامه زمانبندی برای تولید و توزیع انرژی
پیش بینی مقدار مصرف انرژی و پارامترهای مرتبط با آن
امکان شبیه سازی ^[۳۱] برای آموزش کاربران
۲-۴-۳-۴- سیستم مدیریت تولید انرژی GMS ^[۳۲]
سیستم مدیریت تولید انرژی یکی از شاخه های سیستم های SCADA می باشد . این سیستم شامل توابع کنترلی جهت مراکز تولید انرژی می باشد.سیستم مدیریت تولید انرژی با آنالیز انرژی مصرفی روزانه و کنترل سیستم های تولید انرژی این اطمینان را ایجاد می کند که در هرزمان انرژی کافی برای مصرف کنندگان وجود داشته باشد سیستم های GMS علاوه بر قابلیت های سیستم های EMS امکان کنترل مراکز تولید انرژی که در مکان های مختلف قرار دارند از یک سیستم کنترل مرکزی دارا می باشد.
۲-۴-۳-۵- سیستم مدیریت توزیع انرژی DMS^[33]
کاربرد سیستم های مدیریت توزیع در کنترل شبکه های توزیع با و لتاژ متوسط و پایین می باشد.این سیستم ها با بهره گرفتن از توابعی وضعیت شبکه و بهترین ساختار عملیاتی را تحت کنترل مستمر قرار می دهند .همچنین در سیستم های DMS یک بخش ارتباط با مشتری تعبیه شده است که در صورت بروز مشکل در هر منطقه با اطلاع رسانی مشتریان سریعا پرسنل فنی به محلی که مشکل رخ داده است گسیل می شوند تا مشکل را برطرف نمایند[۹] .
۲-۴-۴- سیستم اطلاعات جغرافیایی ^[۳۴]GIS و برنامه های کاربردی مکان محور
سیستم اطلاعات مکان محور یک ابزار قدرتمند برای مدیریت تجهیزات صنعتی مرتبط با انرژی می باشد .برای اینکه بتوان با بازدهی بالا سوخت یا انرژی الکتریکی را به مشتریان رساند امروزه شرکتها برروی روش های عملیات مستقیم فعالیت می نمایند و همراه با کاهش هزینه ها کیفیت خدمات به مشتریان را بهبود می بخشند .اطلاعات مکان محور برای طراحی و جهت دهی به ساخت تجهیزات جدید یا بهبود سیستم های فعلی نقش بسیار مهمی دارد.سیستم اطلاعات مکان محور به شرکتها کمک می کند بتوانند به طور سریع به اختلالات در شبکه پاسخ دهند و سریعا به رفع اشکال در سیستم پرداخته و سطح رضایت مشتریان را افزایش دهند.این برنامه های کاربردی موقعیت مکانی اشکال به وجود آمده را مشخص می نمایند علت به وجود آمدن آن را تعیین می کنند و پرسنل فنی را برای رفع مشکل گسیل می نمایند و وضعیت سیستم بعد از تغییر را نمایش می دهند سرعت عمل و بهبود سیستم رفع عیب رضایت مشتریان را در بردارد.در دهه های اخیر شرکتهای تولید انرژی الکتریکی سیستم های انتقال نیرو را همسو با رشد نیاز به مصرف انرژی گسترش داده اند به عبارت دیگر و با توجه به مسائل زیست محیطی انتخاب مکان مناسب برای اجرا و تاسیس مراکز تولید انرژی دشوارشده است .بررسی هایی مانند انتخاب مکان مناسب و پیدا کردن بهترین مسیر و طراحی بهینه ساختمان و مسیرهای انتقال نیرو و برآورد هزینه آن از مواردی است که به کمک سیستم های GIS مشخص می شود و این اطلاعات به برنامه ریزان و مهندسین کمک می کند که با توجه به برآوردهای مهندسی و مسائل محیط زیستی بهترین مسیر انتقال انرژی را طراحی نمایند وهمچنین دسته بندی اطلاعات در بانک های اطلاعاتی آسان تر می گردد.با تکیه بر اطلاعات مکان محور در حوزه انرژی می توان مقدار مصرف انرژی بر حب مکان را مورد تحلیل و بررسی قرار داد.GIS یک ابزار قوی برای افزایش قدرت تصمیم گیری و مدیریت بهتر زیر ساخت^[۳۵] می باشد.
۲-۴-۴-۱- منابع اطلاعات در سیستم GIS
دورسنجی ^[۳۶] : یک تکنولوژی بر پایه تصاویر دریافتی از ماهواره می باشد .اطلاعات در این سیستم بر اساس پردازش تصاویر بدست می آید با بهره گرفتن از اطلاعات حاصل از دورسنجی می توان بهترین مسیر را برای نصب دکل ها و خطوط انتقال نیرو مشخص نمود .با بهره گرفتن از پردازش تصاویر یک مدل سه بعدی بدست می آید که اطلاعات آن در به وجود آمدن بانک های اطلاعاتی در مورد عوارض سطحی مفید است .
نقشه برداری با بهره گرفتن از پرتو لیزر LIDAR ^[۳۷] :دقت اطلاعاتی مکانی که از این روش بدست می آید با اطلاعات حاصل از سیستم موقعیت یاب جهانی GPS^[38] قابل قیاس است .در این روش سرعت اندازه گیری ارتفاع یک مکان نسبت به سایر روشها بیشتر است .با بهره گرفتن از اطلاعات بدست آمده از این فناوری می توان محل نصب دکل ها و خطوط انتقال نیرو را با دقت بیشتر ی مشخص نمود.
نقشه برداری خودکار ^[۳۹] AM :در تهیه نقشه های دیجیتال به وسیله نرم افزار نقش موثری دارد .نقشه های رقومی ^[۴۰] حاوی اطلاعات دقیق مکانی و سایر اطلاعات مهندسی مورد نیاز در سیستم های توزیع و انتقال نیرو هستند .
مدیریت تجهیزات ^[۴۱] FM :بعد از تهیه نقشه های رقومی این نقشه ها می تواند جهت مدیریت تجهیزاتی که در مکان های مختلف نصب شده است مورد استفاده قرار گیرد .
۲-۴-۴-۲- کاربردهای GIS در صنعت انرژی
بازیابی اطلاعات: با توجه به نقشه های تولید شده به وسیله تکنولوژی AM مشخات تجهیزات نصب شده با حرکت نشانگر و یک کلیک قابل دسترسی خواهد بود همچنین با توجه به بانک اطلاعاتی ایجاد شده امکان حذف اجزاء غیر مرتبط و جستجو در نقشه جهت رسیدن به هدف مورد نظر قابل دسترسی می باشد .
نگهداری و پایش: با تکیه بر اطلاعات موقعیت مکانی در هنگام بروز مشکل در تجهیزات می توان سریعا با در اختیار دادن نقشه محلی که در آن مشکل رخ داده به پرسنل فنی به طور سریع و موثر به رفع آن اقدام نمود.
تشخیص محل نصب سایت :با تکیه بر اطلاعات حاصل از دورسنجی می توان بهترین موقعیت مکانی برای تاسیس سدهای نیروگاهی مشخص نمود که این اطلاعات رقومی شامل توپوگرافی و مشخصات ساختار زمین شناسی منطقه مورد نظر برای احداث سد می باشد.
پردازش اطلاعات : پردازش اطلاعات کلیدی برای بهبود بهره وری و کم کردن هزینه های تولید می باشد.تبدیل اطلاعات جغرافیایی به اطلاعات رقومی در شبکه های توزیع برق فوائد بسیاری دارد و کاربران می توانند با یک کلیک ساده بر روی نقاط مورد نظر به کلیه اطلاعات مرتبط با آن مکان به راحتی دست پیدا کنند استفاده توام ازفناوریهای GIS و GPS در پایش و آنالیز شبکه توزیع برق سطح بهره وری را درحد قابل توجهی افزایش می دهد[۱۰] .
۲-۴-۵- سیستم اطلاعات مشتری^[۴۲]CIS ، مدیریت ارتباط مشتری CRM^[43]
بازار انرژی در جهان در سالهای اخیر با تغییرات شدیدی همراه بوده است و برای تامین کنندگان انرژی یک بازار رقابتی برای جذب هرچه بیشتر مشتریان ایجاد شده است .امروزه موفقیت در فروش انرژی در گرو پاسخ سریع به نیاز مشتریان با بهره گرفتن از یک برنامه فروش انعطاف پذیر می باشد.در بازار رقابتی غیر از بهای انرژی موارد بسیار مهم دیگری هم باید مورد توجه تامین کنندگان انرژی قرار گیرد .در گذشته در هنگام محاسبات بهای انرژی مصرفی به نوع مصرف کننده توجه نمی شدو فقط بسته به میزان مصرف انرژی بهای آن محاسبه می شد این روش در عمل برای مصرف کننده های بزرگ مانند کارخانجات و صنایع راه حل مناسبی نبود.
سیستم های CIS از چند دهه قبل به عنوان بخشی از صنعت انرژی مطرح بوده اند و طراحی آنها در جهت رفع نیاز در آن دوران بوده است ولی با تغییراتی که در سالهای اخیر در فناوری ، فعالیت های تجاری و ریسک های مرتبط با آن ایجاد شده است سیستم اطلاعات انرژی به تنهایی در دنیای امروز جوابگوی نیازها نیست و با توجه به نیاز های مشتریان افزودن یک سیستم ارتباط با مشتری CRM در سیستم قبلی ضروری می نمود .بنابراین به تدریج مدل CIS به مدل CIS/CRM تبدیل می گردد.
هدف اصلی این سیستم نگهداری مشتریان است زیرا جذب مشتریان جدید هزینه بسیار بیشتری در بردارد برای نیل به این هدف ارتباط با مشتریان باید تقویت شود و از این موضوع اطمینان حاصل گردد که مشتری خدمات مورد نیاز خود را دریافت می کند .با توجه به اینکه در این سیستم دریافت بازخورد مشتری امری ضروری است بنابراین اینترت نقش مهمی در این فرایند ایفا می نماید .در این سامانه مشتری می تواند در تمام اوقات با سیستم CRM در ارتباط باشد و در صورت نیاز با اپراتور سیستم ارتباط برقرار نماید واین یکی از قابلیت های بسیار مهمی است که فناوری اطلاعات در اختیار قرار می دهد.
بخش CRM تنها به ارتباط با مشتریان محدود نمی شود بلکه هدف اصلی یکپارچه سازی سیستم ارتباط با مشتری با سایر قسمت ها مثل قسمت برنامه ریزی سازمان می باشد.در واقع اطلاعات حاصل از بخش ارتباط با مشتری در برنامه ریزی استراتژیک سازمان نقش بسیار مهمی ایفا می نماید.همچنین برای مصرف کنندگان بزرگ انرژی مانند صنایع و کارخانجات با بهره گرفتن از سیستم اطلاعات انرژی این امکان ایجاد می شود که بتوانند به صورت برخط به هزینه انرژی مصرفی خود در بازه های زمانی مختلف دسترسی داشته باشند [۱۱] .
۲-۴-۶- سیستم اطلاعات انرژیEIS^[44]
سیستم اطلاعات انرژی برای بخش های مختلف مانند تولید کننده انرژی ، انتقال دهنده انرژی ، مصرف کننده نهایی فواید بسیار زیادی در بر دارد.یک سیستم EIS اطلاعات گوناگونی مانند مقدار مصرف انرژی در یک دوره زمانی مشخص همراه با ارائه نمودار در دسترس مشتریان قرار می دهد و مشتریان می توانند از طریق اینترنت و یا پست الکترونیک از میزان مصرف خود در یک دوره زمانی مطلع شوند.همچنین این اطلاعات جهت برنامه ریزی تامین انرژی در آینده مورد استفاده قرار می گیرد.یکی دیگر از کاربردهای EIS اندازه گیری برخط مقدار مصرف انرژی مشتریان است که به وسیله ارتباط بی سیم و یا ارتباط شبکه ای از طریق اینترنت انجام می شود.با توجه به مقدار مصرف انرژی بهترین روال برای محاسبه بهای انرژی مشتری انتخاب می گردد که این انتخاب هزینه پرداختی انرژی از سمت مشتری را کاهش می دهد و افزایش رضایتمندی او را در بر دارد .با به کار گیری سیستم EIS مشتری به هزینه مصرف انرژی خود به صورت برخط دسترسی دارد.
اطلاعات بدست آمده از طریق سیستم EIS وبرای تامین کنندگان و توزیع کنندگان انرژی فواید بسیاری در بر دارد و این شرکت ها می توانند برای آنالیز ریسک^[۴۵] و پیش بینی^[۴۶] مقدار انرژی مورد نیاز استفاده نمایند و همچنین با بررسی اطلاعات مقدار و هزینه انرژی مصرفی امکان قیمت گذاری رقابتی بر روی انرژی جهت جذب مشتریان جدید فراهم می گردد.در یک سیستم EIS پیشرفته غیر از اطلاعات مصرف انرژی توسط مشتریان اطلاعات مربوط به شرایط آب و هوایی که در مصرف انرژی موثر هستند مورد توجه قرار می گیرد و با تکیه بر این اطلاعات امکان پیش بینی کوتاه مدت میسر می گردد اطلاعات حاصل از سیستم EIS در شاخه های دیگر مدیریت سازمان مانند نرم افزار های دارایی و هزینه ، مدل های مالی ، گزارش های ماهانه و سالانه و سیستم های برنامه ریزی منابع می تواند مورد استفاده قرار گیرد و سازمان ها می توانند با در اختیار داشتن اطلاعات مربوط به هزینه انرژی به یک برآورد دقیق از میزان مصرف انرژی به ازای تولید دسترسی داشته باشند و به برنامه ریزی هدفمند در جهت کاهش مصرف انرژی به ازای هر واحد تولید بپردازند و راندمان تولید و بهره وری را افزایش دهند [۷] .
۲-۴-۷- برنامه ریزی منابع انرژی ERP^[47]
یک مجموعه برنامه ریزی منابع انرژی است که جهت مدیریت و شناسایی نیازهای یک سازمان تامین کننده انرژی مناسب می باشد که از بخش های زیر تشکیل می شود :
مدیریت مواد
کاربری و نگهداری تجهیزات
مدیریت منابع انسانی
صدور صورتحساب مصرف انرژی برای مشتریان
حسابداری انرژی
مدیریت سوخت
مدیریت مالی
در یک سیستم برنامه ریزی منابع انرژی هدف اصلی این است که با یکپارچه سازی بخش های مختلف یک سازمان تولید انرژی به واسطه برنامه های کاربردی بهره وری در سازمان افزایش یابد و همراه باکاهش هزینه ها سطح رضایت مندی مشتریان از خدمات آن سازمان افزایش یابد [۹] .
۲-۴-۸- ممیزی خریداران انرژی و نرم افزارهای کاربردی
امروزه شرکت های تامین کننده انرژی قبل از تنظیم قرارداد با مشتریان با تهیه فرم هایی به
جمع آوری اطلاعات مربوط به آنها می پردازند که این اطلاعات شامل تعداد ساکنین هر محل
، سن و سایر مشخصات فردی ، محل قرارگیری و توالی استفاده از دستگاه های مصرف کننده انرژی و سایر اطلاعات مورد نیاز در مورد ساختمان و یا سازمان یا صنعتی که تحت بررسی قرارگرفته است می شود. در گذشته این پرسشنامه ها به صورت فرم های کاغذی تهیه می شد ولی با پیشرفت علم فناوری اطلاعات و تولید دستگاه هایی مانند کامپیوتر های جیبی قابل حمل و تلفن های همراه هوشمند با قابلیت اتصال به اینترنت این روند به طور کلی تعییر کرد و فرم های قبلی جای خود را به فرم های الکترونیک دادند.استفاده از تجهیزات جدید به جای فرم های کاغذی مزایای زیر را بر دارد :
کاهش زمان دستیابی به اطلاعات مورد نیاز
کاهش خطا در گرد آوری اطلاعات
امکان انتقال سریع اطلاعات به سایر برنامه های کاربردی
امروزه علاوه بر نرم افزار های ممیزی مصرف انرژی نرم افزارهای دیگری جهت طراحی تجهیزات مصرف کننده انرژی با راندمان بالا وجود دارند.که در طراحی تجهیزات صنعتی و ساختمان های مسکونی و تجاری ، برآورد آلاینده های محیط زیست ، محاسبه هزینه مصرف انرژی کاربرد دارند و در نهایت در افزایش راندمان مصرف انرژی و جلوگیری از اتلاف آن نقش مهمی دارد [۱۰] .
۲-۶- بررسی سیستم های SCADA
همانطور که در قسمت مقدمه به آن اشاره شد اصطلاح SCADA مخفف کلمات Supervisory Control AND Data Acquisition به معنی سیستم کنترل نظارتی و اکتساب داده های مورد نیاز می باشد.یک سیستم SCADA از تعدادی واحد سنجش از دور RTU^[48] تشکیل شده که اطلاعات محیطی را گردآوری کرده و به یک مرکز کنترل با پروتکل ارتباطی خاص انتقال می دهد.مرکر کنترل اطلاعات در یافتی را به روش های مختلف مانند نمودار ، منحنی و یا به صورت عددی برای اپراتور نمایش می دهد و به اپراتور امکان می دهد که بتواند اعمال کنترلی مورد نیاز را به فرایند اعمال نماید.اطلاعات دقیق و منظم امکان بهینه سازی عملیات در کارخانه یا فرایند را ایجاد می کند از دیگر مزیت های آن بالابردن سطح اطمینان در عملیات است در مقایسه با سایر روش های غیرخودکار هزینه بسیار کمتری را جهت عملیات در بردارد.
۲-۶-۱- تاریخچه سیستم های SCADA