دانلود پایان نامه

3-3-مراحل و روش های مدیریت مصرف انرژی با استفاده از سیستم های SCADA
3-3-1-آنالیز و بررسی دقیق میزان مصرف انرژی و اوج بار مصرفی :
Pricket et.al ,2011 ) ) [18] اندازه گیری و ثبت میزان مصرف انرژی و اوج بار به وسیله سیستم های SCADA را به عنوان یکی از موارد مهم در مدیریت مصرف انرژی بیان می کند.یکی از مسائل بسیار مهم در مدیریت مصرف انرژی کاهش اوج بار مصرفی یا Demand می باشد.در محاسبه تعرفه برق مصرفی برای مشترکین عبور از حد مشخص مصرفی مجاز که از قبل تعریف شده می تواند هزینه انرژی مصرفی را تا حد زیادی افزایش دهد. سیستم های SCADA در مدیریت اوج بار مصرفی در موارد زیر به کار گرفته می شود :
کنترل مداوم اوج بار مصرفی :با استفاده از سیستم های SCADA و آنالایزر های انرژی می توان مقدار مصرف انرژی را تحت پایش و اندازه گیری مداوم قرارداد .در سیستم های SCADA می توان یک سقف معین برای اوج بار تعریف نمود .هنگامی که میزان مصرف انرژی به حدکثر مقدار مجاز نزدیک شود با اجرا نمودن فرامین کنترلی و از مدار خارج کردن سیستم های غیر ضروری می توان مقدار حداکثر مصرف را کاهش داد که این عمل باعث خارج شدن سیستم از اوج مصرف بار و کاهش هزینه انرژی مصرفی می گردد (شکل 3) . همچنین از دیگر راه حل های موجود استفاده از سیستم های ژنراتور STAND BY می باشد که در مواقع ضروری وارد مدار می شود و با کاهش بار مصرف ازشبکه باعث کاهش Demand می گردد [18,16].
شکل 3-1-کاربرد سیستم های SCADA در کنترل اوج بار مصرفی Demand [16]
برنامه زمانی برای کاهش مصرف در هنگام لزوم :با توجه به اینکه با توجه به شرایط زمانی کم باری و میان باری و اوج بار تعرفه برق مصرفی متغیر است با بهره گیری از سیستم های SCADA می توان برنامه کاری تجهیزات مختلف در مراکز مصرف کننده را با توجه به این شرایط تعیین نمود .به عنوان مثال با استفاده از سیستم SCADA زمان روشن بودن تجهیزات پر مصرف را می توان به گونه ای تنظیم نمود که از کارکرد همزمان آنها جلوگیری و در نتیجه اوج بار مصرف کاهش یابد[18].
3-3-2- آنالیز و اندازه گیری سایر داده های مورد نیاز در مدیریت مصرف انرژی:
Pechmann et.al ,2012 ) ) [19] اندازه گیری مداوم پارامترهای مرتبط با مصرف انرژی را به عنوان یک اصل در مدیریت انرژی بیان می کند .دومین مرحله از کاربرد سیستم های SCADA اندازه گیری و پایش سایر پارامترهای موثر در مصرف انرژی می باشد مانند ولتاژ و شدت جریان و بار راکتیو .اندازه گیری و پایش این پارامترها باعث می شود مشکلات احتمالی در سیستم که باعث هدر رفتن مصرف انرژی است به سرعت شناسایی و رفع گردد.به طور مثال مشکل افزایش بار راکتیو که می تواند ناشی از عدم کارکرد صحیح سیستم های کنترل بار راکتیو باشد به وسیله سیستم های پایش SCADA این مسئله تشخیص داده می شود و در رفع مشکل به وجود آمده در سیستم کمک بسیاری می نماید [19].
3-4-کاربرد سیستم های SCADA در افزایش راندمان
(Enrenreich,2005) [17 [ اهمیت اندازه گیری راندمان در مدیریت مصرف انرژی را بیان می کند و تاثیر به کارگیری سیستم های SCADA در کاهش مصرف انرژی در پمپ های آبرسان را مورد بررسی قرار می دهد.
یکی از پارامترهای تاثیر گذار بر مدیریت مصرف انرژِی پایش و اندازه گیری راندمان مصرف انرژی بر روی سیستم های SCADA می باشد.راندمان انرژی نسبت خروجی سیستم به مصرف انرژی می باشد .
Energy efficiency=(System output / Energy consumption) (3-1)
محاسبه راندمان مصرف انرژی با استفاده از پایش پارامترهای میزان خروجی و میزان انرژی مصرفی میسر می شود و به ما کمک می کند بهترین شرایط کارکرد سیستم را تشخیص دهیم .در مدیریت انرژی بهترین شرایط کارکرد سیستم حالتی است که به ازای هر واحد از انرژی مصرفی سیستم بیشترین خروجی را داشته باشد.اندازه گیری راندمان به دو روش صورت می گیرد .
اندازه گیری راندمان سیستم به صورت لحظه ای : این اطلاعات در انتخاب بهترین شرایط کارکرد سیستم مورد استفاده قرار می گیرد.
اندازه گیری راندمان دستگاه به صورت دوره ای :این اطلاعات در بازشناسی مشکلانی که باعث کاهش راندمان شده اند و برنامه ریزی برای نگهداری و تعمیرات دوره ای سیستم کمک بسیاری می نماید [17] .
یکی از جنبه های کاربردی سیستم های SCADA افزایش راندمان کار کرد تجهیزات می باشد راندمان یه مصرف کننده انرژی عبارتست از نسبت خروجی سیستم به مصرف انرژی آن به طور مثال اگر قسمت تاسیسات یک سازمان را مورد توجه قرار دهیم راندمان پمپ های آبرسان عبارتست از نسبت دبی آب خروجی به میزان مصرف انرژی در مورد این مثال با استفاده از سیستم های SCADA بعد از پایش انرژی مصرفی و دبی آب مصرفی با استفاده از الگوریتم های کنترلی می توان فرامین لازم را به سیستم های کنترل دور پمپ ها ارسال نمود و راندمان سیستم را در شرایط بهینه قرار داد قرار گرفتن راندمان در شرایط بهینه به معنی افزایش خروجی به ازای مصرف انرژی می باشد که باعث کاهش انرژی مصرفی و استهلاک تجهیزات می گردد.کنترل راندمان در سیستم های SCADA به صورت گروهی انجام می شود مثلا هنگامی که در سیستم چندین پمپ وجود داشته باشد با استفاده از سیستم های کنترل دور ظرفیت پمپ بر اساس راندمان بهینه تنظیم می گردد و افت در دبی مورد نیاز با وارد کردن سایر پمپ ها در مدار جبران می گردد [17] (شکل 3-2-).
شکل3-2-افزایش راندمان پمپ های آبرسان با استفاده ازاطلاعات حاصل از سیستم های SCADA [17]
همانظور که در جدول مشاهده می شود کارکرد پمپ در فرکانس 54 هرتز بیشترین راندمان خروجی را در بر دارد . افزایش راندمان باعث کاهش مصرف انرژی و هزینه های آن می گردد در نمودار شکل 3-3- تاثیر کاهش در پمپ ها بر کاهش هزینه مصرف انرژی نمایش داده شده است. .
شکل 3-3-کاهش هزینه انرژی ماهیانه در اثر افزایش راندمان پمپ ها به وسیله سیستم های SCADA [17]
3-5-زمان بندی کارکرد مصرف کننده ها به وسیله سیستم های SCADA
(Fisher,2010) [16] بر نقش زمانبندی کارکرد مصرف کننده ها بر کاهش مصرف انرژی تاکید می کند. پایش و اندازه گیری اطلاعات مربوط به مصرف انرژی راندمان و سایر پارامترها می تواند بستر مناسبی را جهت برنامه ریزی کارکرد مصرف کننده های مختلف فراهم نماید به طور مثال در هنگام اوج مصرف می توان مصرف کننده های با راندمان بالاتر را وارد چرخه مصرف نمود و مصرف کننده های با راندمان کمتر را ازمدار خارج نمود که این امر باعث کاهش بیشینه مصرف و کاهش هزینه های مصرف انرژی می گردد [16].
3-6-کاربرد سیستم های SCADA در مدیریت سیستم های روشنایی