تخطى إلى المحتوى

الجيل القادم لمراكز التحكم ومراقبة شبكة الكهرباء وأنظمة الطاقة

تم تطوير الهندسة المعمارية لمراكز التحكم الحالية في اوائل الستينات الميلادية حيث اتاح التقدم التقني في خوارزميات انظمة الاتصالات والحوسبة وبرمجياتها الى تطوير معمارية مراكز التحكم الحالية حيث تعتمد على ثلاث معايير ( الرقابة، التقييم، التحكم)، مراقبة الاحداث للمنظومة الكهربائية ومكوناتها واتخاذ القرار بنتائجها هو الية تحكم مركزية ويدوية وتخضع لتأخر كبير بمقياس من عشرات الثواني لدقائق وتكون المعلومات محدودة بمجال منطقة المراقبة دون التفاعل مع الأنظمة المجاورة الا بشكل محدود، وتعتمد المراكز الحالية بتقييم وضعها التشغيلي بشكل اساسي على تحليل تدفق الطاقة في الوضع المستقر steady-state

وفي الجيل الجديد لمعمارية مراكز التحكم ستخضع لتطبيق نماذج موحدة للبيانات والتحليلات تقلل التناقض بين دراسات التخطيط والتشغيل.

وفي مراقبة النظام الحالي فالإعتماد على تقديرات الحالة state estimator من بيانات الاسكادا، اما الجيل الجديد سيتم المراقبة على اساس واقع الحالة state measurement وتجميع البيانات بشكل اساسي مصدره أنظمة PMU-Phasor Measurement Unit فهي أكثر دقة وكفاءة، وهي تقنية مراقبة تأخذ قياسات عالية السرعة لزوايا الطور والجهد والتردد وبساعات عالية الدقة. عادةً 30 مرة في الثانية، ولها القدرة على كشف التغييرات في النظام لا يمكن اكتشافها من خلال أنظمة المراقبة التقليدية وفي النظام الجديد سيتم التحول من العرض الاحادي للنظام الى عرض مرتبط بانظمة المعلومات الجغرافية GIS، وسيساعد ذلك في مراقبة استقرار النظام الحقيقي في الوقت الفعلي لمنطقة واسعة بدلًا من الاعتماد على مقدار الجهد والتردد، وستكون أنظمة الاتصالات مخصصة وعالية الاداء بدلًا من أنظمة الاتصالات المختلفة.

في الجيل الجديد لمراكز التحكم يتم تقييم الشبكة واستقرارها بشكل لحظي ودائم وكذلك يتم تصنيف إنذاراتها Alrams Management ومعالجتها بحسب خطورتها بنظام الاولوية ومعالجتها بشكل فوري وتلقائي، وللنظام قدرة عالية بتقديم تقييم اولي للنظام بتحليل الإنذارات الظاهرة مما يقلل من الأخطاء التشغيلية.
ويوفر الجيل الجديد تحليل ديناميكي لحظي للشبكة ومحاكاة مستقبلية لوضع الشبكة والتنبيه للمتطلبات التشغيلية المطلوب تجهيزها ويعطي القرار منهجية قطعية بدلًا عن الاحتمالية.
ويعطي الجيل الجديد أنظمة الحماية الآلية للتنسيق بين المكونات الأخرى بالنظام بدلًا من التنفيذ الاحادي وضبط اعدادات الحماية ستكون ديناميكية التغيير وغير ثابته وهذا ينعكس على طريقة الإرجاع restoration والتى ستكون حسب وضع النظام وليس معرفة وخبرة المشغل.
في الجيل الجديد سيكون الوصول الى الاستقرار الحقيقي للنظام الكهربائي هدف شامل وسيكون تنفيذ معظم الأعمال تلقائية مثل ضبط الجهود وضبط التردد والقدرة على مراقبة منطقة واسعة.

ستتفاعل مراكز التحكم الجديدة مع سوق تداول الطاقة بامكانياتها الديناميكية اللحظية على التبادل والتنفيذ، أيضًا قدرة مراكز التحكم بالارتباط بالتقنيات الذكية لمراقبة ظروف التشغيل على خطوط النقل والمحطات حيث قدرتها بالتنبؤ بالفشل مما يقلل حالات الاعطال وهذا يعني تفاعل ذكي بين مكونات النظام ومركز التحكم.

يتزايد الاستثمار عالميًا في هذا التحول وفي امريكا ازدادت مشاريع التحول وبدعم وتمويل من الحكومة الفيدرالية والقطاع الخاص كمبادرة NASPI بين وزارة الطاقة الامريكية وشركات مرافق الكهرباء. حيث تستهدف تثبيت هذه التقنيات المدعومة بشبكات اتصالات عالية السرعة وتطبيقات متقدمة.

كاتب

الوسوم: