بازده

 

 

درصد آلاینده

کمتر

 

تولید همزمان

تولید آب

 

 

 

ساختار ریز شبکه

همان‌طور که عنوان شد ریز شبکه مفهومی است که در آن منابع انرژی تجدید پذیر و بالقوه موجود مانند باد، انرژی خورشید و غیره به همراه منابع تولیدی مرسوم نظیر پیل‌های سوختی و میکروتوربین‌ها، یافت می­ شود که نه تنها با هم رابطه برقرار می­نمایند بلکه این ارتباط به سایر شبکه ­های بزرگ‌تر در رده توزیع نیز کشیده می­ شود. تمامی این منابع تولید پراکنده^[۱۹] دارای قدرت تصمیم گیری و برنامه‌ریزی تولید انرژی هستند.
به طور کلی می‌توان ریز شبکه‌ها را به سه قسمت تقسیم بندی کرد:

 

 

• زیرساخت سخت افزاری

 

• زیر ساخت اندازه گیری

 

 

 

 

• کنترل کننده‌های محلی: کنترل کننده‌هایی که بر روی هر یک از منابع تولیدی و بارهای قابل کنترل نصب می‌شوند و وظیفه‌ی تنظیم مقدار خروجی سیستم را روی مقداری که توسط کنترل کننده‌ی بالادستی ارائه می‌شود، دارند.

 

 

 

• کنترل کننده های مرکزی کمکی: این کنترل کننده‌ها بالاتر از کنترل کننده‌های محلی قرار می‌گیرند تا وظیفه‌ی جمع آوری وضعیت فعلی کنترل کننده‌های محلی و ارتباط با کنترل کننده‌ی مرکزی ریز شبکه را داشته باشند. عمدتاً این کنترل کننده‌ها بخشی از وظیفه‌ی کنترل کننده‌ی مرکزی ریز شبکه را بر عهده دارند.

 

 

 

• • کنترل کننده‌های مرکزی ریزشبکه: این کنترل کننده‌ها وظیفه‌ی دریافت وضعیت فعلی منابع و بارها، قیمت شبکه‌ی بالادستی، پیش بینی وضعیت آب و هوایی و پارامترهای نایقینی و غیره را دارا می‌باشند و بر این اساس بهترین تصمیم گیری را برای رسیدن به اهداف تعیین شده برای آن‌ها انجام می‌دهند. که ساختار فیزیکی آن‌ها جزء زیرساخت اندازه گیری و ساختار الگوریتمی آن که به سیستم مدیریت انرژی معروف است در ساختار نرم افزاری توضیح داده خواهد شد.

 

 

• زیر ساخت مخابراتی

 

 

 

 

 

• زیر ساخت نرم افزاری

 

 

 

معرفی ساختارهای سخت افزاری ریزشبکه

همان طور که قبلاً ذکر شد، یک ریزشبکه هوشمند به قسمت‌های سخت افزاری و نرم افزاری تقسیم می‌شود. در قسمت سخت افزاری عموماً ساختار اندازه گیری و مخابراتی تحت عنوان ساختار فهام عرضه می‌شود. اندازه ­گیری هوشمند عموماً به تأسیسات هوشمندی در بخش مصرف تلقی می­ شود که شامل قرائت­های دوره­ای، پردازش داده و تعیین میزان مصرف می­باشد. به طور کلی یک ابزار اندازه ­گیری هوشمند قابلیت‌هایی به شرح زیر دارد:

 

 

• اندازه ­گیری همزمان و برخط میزان مصرف و تولید انرژی(در صورت وجود)

 

 

 

• امکان برداشت اطلاعات در محل و یا به صورت از راه دور

 

 

 

• امکان محدود سازی میزان تبادل توان و حتی قطع توان مشترک در شرایطی خاص

 

 

 

• ایجاد ارتباط بین شبکه­ ای و تجهیزات موجود در آن

 

 

 

• امکان قرائت اطلاعات از سایر اندازه­گیرهای غیر الکتریکی نظیر کنتورهای آب، گاز، دما و غیره.

 

 

اطلاق کلمه هوشمند در باب دستگاه­های اندازه ­گیری بکار گرفته شده در شبکه ­های نسل جدید و آنچه که سبب تمایز مفهومی آن‌ها با کنتورهای دیجیتال و یا آنالوگ سابق می­باشد، عموماً از سه عملکرد اصلی آن‌ها نتیجه می­ شود: اندازه ­گیری میزان توان مصرفی و یا تولیدی، امکان قطع مصرف کننده از راه دور و یا محدود ساختن حداکثر توان مصرفی. باید توجه داشت پیاده­سازی فراسامانه هوشمند اندازه گیری و برقراری ارتباطات بین آن‌ها، الزاماً بستر جدیدی را نمی­طلبد بلکه می ­تواند از طریق شبکه برق سابق و به کمک ارتباط خطوط برق انجام گیرد و یا تکنولوژی­های جدید نظیر مودم‌های بی­سیم بکار گرفته شود. از طرفی به لحاظ تکنیکی هیچ گونه محدودیتی بر روی نصب تعداد اندازه­گیرهای هوشمند وجود ندارد و می ­تواند این امر در صورت توجیه اقتصادی در سطحی وسیع صورت پذیرد.
نکته­ دیگری را که در این مبحث باید به آن اشاره نمود، این است که اندازه‌گیری هوشمند گاهی اوقات به ‌اندازه­گیر با قابلیت قرائت خودکار^[۲۰] و یا ساختارهای پیشرفته اندازه‌گیری نیز اطلاق می­ شود بی آنکه از لحاظ مفهومی و کاربردی قیاس شوند. ساختارهای پیشرفته اندازه‌گیری به سیستم­هایی اشاره دارد که میزان مصرف انرژی را اندازه ­گیری، جمع آوری و پردازش می­نماید و از طرفی با سایر ابزارهای پیشرفته به کمک واسطه­های مختلف بر طبق برنامه­هایی از قبل پیش بینی شده و یا به صورت بر خط ارتباط برقرار می­ کند. این زیرساخت‌های هوشمند از محیط‌های سخت­ افزاری، نرم افزاری، ارتباطی، کنترل‌کننده و قسمت مدیریت داده^[۲۱] بهره می­گیرند و بر خلاف اندازه گیری خودکار از باندهای دو طرفه در میدان ارتباطی خود استفاده می­ کنند. به عبارت دیگر، فراسامانه ‌اندازه‌گیری هوشمند پایه­ترین عامل و نماد شبکه ­های هوشمند است که تنها به سیستم اندازه ­گیری محدود نبوده، بلکه با بهره گرفتن از بسترهای مخابراتی وظیفه­ی انتقال اطلاعات به صورت زمان واقعی را بر عهده دارند و امکان اجرای مدیریت مصرف انرژی را نیز فراهم می‌آورند.

آشنایی با مفاهیم اولیه بازار برق

در دهه‌ های گذشته پیش از آغاز تجدید ساختار در صنعت برق، مصرف‌کننده‌ها امکان انتخاب در مورد خریدار انرژی را نداشتند. آنها ملزم به خرید انرژی از شرکتی بودند که در منطقه آنها انحصار عرضه برق را در اختیار داشت. در آن زمان شرکت های برق، ساختار یکپارچه عمودی^[۲۲] داشتند، به‌این معنی که عهده‌دار تولید انرژی الکتریکی، انتقال آن از نیروگاه به مراکز بار و توزیع انرژی بین مصرف‌کننده‌ها بودند. در بعضی کشورها، این شرکت‌های برق به‌صورت شرکت‌های دارای مقررات خصوصی و در نواحی دیگر به صورت شرکت‌های ملی یا بنگاه‌های دولتی اداره می‌شدند.
برای دهه‌ های متمادی، انرژی الکتریکی به‌این صورت در اختیار مصرف‌کنندگان قرار می‌گرفت. در اواخر دهه ۸۰ میلادی، تعدادی از اقتصاددانان بحث به پایان رسیدن دوره این مدل را مطرح نموده و ادعا کردند که وضعیت انحصاری شرکت‌های برق، باعث انجام سرمایه‌گذاری غیرضروری و کاهش انگیزه بهره‌برداری موثر از سیستم قدرت شده​است. از سوی دیگر وابستگی شرکت‌های برق ملی به دولت موجب می‌شد تا مسائل سیاسی تأثیر قابل توجهی بر وضعیت اقتصادی سیستم قدرت داشته باشد.
اقتصاددانان پیشنهاد کردند که برق به جای عرضه با مقررات انحصاری یا طبق سیاست‌های دولتی به‌صورت کالایی طبق قواعد بازار ارائه گردد که در نتیجه، کاهش قیمت و افزایش منفعت کلی مشترکین را در پی خواهد داشت.

تعاریف واژه‌های کلیدی

شرکت‌های تولیدکننده برق^[۲۳]: شرکت‌های تولیدکننده برق، انرژی الکتریکی را تولید کرده و به فروش می‌رسانند. این شرکت‌ها همچنین می‌توانند سرویس‌هایی نظیر تنظیم، ذخیره و کنترل ولتاژ را نیز برای فروش ارائه دهند که برای حفظ کیفیت و ایمنی عرضه برق، مورد نیاز بهره‌بردار سیستم است. یک شرکت تولید برق می‌تواند تنها دارای یک نیروگاه باشد و یا چند نیروگاه مختلف داشته باشد.