دیسپاچینگ چیست

برای کنترل هر شبکه قدرت نیاز به یک سیستم دیسپاچینگ (Dispatching) وجود دارد تا راهبری سیسـتم قـدرت را انجـام دهـد. بـه علت حیاتی بودن حفظ شبکه قدرت سیستم کنترل آن بایستی دارای قابلیت اطمینان بسیار بالا بوده و احتمال وقـوع خرابی در آن ناچیز باشد و همچنین اطلاعات به‌سرعت بین مراکز و تجهیزات شـبکه منتقـل شـود. امـروزه پیچیـدگی و گسترش شبکه‌های قدرت به حدی رسیده است که کنترل با یک مرکز ممکن نبوده و چندین مرکز کنترل بـرای ایـن کار در نظر گرفته می‌شوند. بنابراین بایستی تقسیم وظایف در شبکه‌های قدرت بنا به نـوع عملکـرد و یـا محـدودهای جغرافیایی صورت گرفته و هماهنگی‌های لازم بین مراکز مختلف برای نظارت صحیح بر روی عملکـرد سیسـتم قـدرت وجود داشته باشد.

همچنین بدلیل سرعت عملکرد بالای مورد نیاز در سیستمهای دیسپاچینگ از جدیدترین و پیچیـده‌ترین تکنولوژی‌های سخت افزاری و نرم افزاری استفاده می‌شود که نتیجتاً روشهای ساخت و ایجاد مراکز دیسپاچینگ را پیچیده تر می‌کند. بر اساس نظر صاحبنظران در صنعت برق، اهداف و فرآیندهای کلیـدی و اسـتراتژیکی بـرای ایـن سیستم در نظر گرفته شده و ارتباط میان این اهداف و فرآیندها با اهداف کلی صنعت بـرق مـورد مقایسـه قـرار گرفتـه است. در این پست قصد داریم تا ضمن بررسی لزوم استفاده و نحوه عملکرد سیستمهای دیسـپاچینگ، روشـهای ایجـاد این مراکز در کشور و نحوه تقسیم وظایف و هماهنگی بین آنها را مورد بررسی قـرار دهـیم. همچنـین قصـد داریـم تـا مقایسه ای بین نحوه ایجاد، تقسیم وظایف و برقراری هماهنگی بین مراکز دیسپاچینگ در ایـران و سـایر کشـورها نیـز انجام دهیم. در انتها نیز به بررسی و بحث اهداف و فرآیندهای کلی و استراتژیک مورد نظر در این صنعت و ارتباط آنهـا با اهداف کلی صنعت برق می‌پردازیم.

شروع کار

برای افزایش قابلیت اطمینان سیستمهای قدرت نیاز به یک سیستم کنترلی قوی که عمل راهبری سیستم را انجام دهد لازم و ضروری می‌باشد. این سیستم کنترل را سیستم دیسپاچینگ می‌نامند. سیستمهای فعلی دیسپاچینگ مشـتمل بر یک کامپیوتر مرکزی و تعدادی پایانه‌های دوردست هستند که در محل پستها و نیروگاه ها نصب و اطلاعات از پایانه ها بسرعت به مرکز ارسال و فرمانهای مرکز اجرا می‌شود. به این ترتیب مرکز کنترل می‌تواند از وضعیت تولید، انتقـال و توزیع انرژی الکتریکی اطلاع یابد. برای افزایش قابلیت اطمینان سیستمهای قدرت نیاز به اسـتفاده از سیسـتمهای بـا تکنولوژی بالا و سرعت زیاد بوده و از این رو بایستی سیستمهای دیسپاچینگ همواره از آخـرین فنـاوری هـای سـخت افزاری و نرم افزاری استفاده نمایند. همچنین بدلیل گستردگی شبکه‌های قدرت امروزی کنتـرل بـا یـک مرکـز دیگـر میسر نبوده بلکه چندین مرکز برای کنترل بکار گرفته می‌شوند. در این حالت نیاز بـه همـاهنگی و نظـارت دقیـق بـر فعالیتهای این مراکز ضروری بوده و تقسیم وظایف بر روی مراکز بایستی بـا توجـه بـه ماهیـت عملکـرد و یـا محـدوده جغرافیایی بگونه ای انجام شود که هیچ خللی در کنترل منظم و همه جانبه بر شبکه قدرت بوجود نیاید.

در مراکز دیسپاچینگ وظایف جمع آوری و پردازش اطلاعات توسط کامپیوترهای اصلی و پیش پردازنده ها انجام شـده و منجر به جمع آوری اطلاعات بصورت خام می‌شود. استفاده از این اطلاعات نیازمند بکارگیری دستورات پیچیده مـی باشد. پروتکلهای ارتباطی، سیستمهای عامل مختلف و شبکه‌های کامپیوتری باز در مراکز دیسـپاچینگ بـدین منظـور بکار می‌روند و این امر بر نحوه ایجاد مراکز دیسپاچینگ تاثیر مـی گـذارد. و همانطور که پیشتر گفتیم اهداف و استراتژی‌هایی از سوی متخصصین در نظر گرفته شده اند و بصـورتهای زمـانی کوتـاه مـدت، میان مدت و بلند مدت مورد تقسیم بندی قرار گرفته اند.

اصول تقسیم وظایف در سیستمهای دیسپاچینگ

مهمترین وظایف مرکز کنترل سیستم قدرت، کنترل پایداری سیستم، پیش بینی بار، طـرح برنامـه خوابانـدن واحـدها، کنترل پخش بار اقتصادی و کنترل اتوماتیک شبکه می‌باشد. دو عامل مهم ماهیت عملکـرد و محـدوده جغرافیـایی در تقسیم وظایف مراکز دیسپاچینگ تاثیر فراوان دارد. در بسـیاری از مـوارد تقسـیم وظـایف بـر اسـاس ماهیـت متفـاوت عملکرد صورت می‌گیرد. بدین معنی که یک یا چند مرکز امر نظارت بر تولید و انتقال انرژی و یک یا چند مرکز دیگـر وظیفه نظارت بر توزیع انرژی را در سطوح مختلف بر عهده دارند و بر این اساس دیسپاچینگهای تولیـد و انتقـال، فـوق توزیع و توزیع ایجاد می‌شوند. در بسیاری از موارد نیز برای انجام یک عملکرد خاص و گسترش مدیریت بر شبکه هـای قدرت بسیار وسیع کار بین مراکز بـر مبنـای تقسـیم جغرافیـایی ناحیـه تحـت پوشـش صـورت مـی گیـرد. همچنـین سیستمهایی نیز با هر دو نوع تقسیم بندی فوق عمل کنترل بر شبکه قدرت را انجام می‌دهند. تصویر شماتیک تقسـیم  وظایف مراکز دیساچینگ بر مبنای ماهیت عملکرد در شکل زیر آمده است.

همانگونه که در اشکل بالا دیده می‌شود، دیسپاچینگ تولید و انتقال بر تولید و انتقال انرژی الکتریکی و تبـدیل ولتـاژ آن به ولتاژ فوق توزیع نظارت می‌کند و نیروگاه ها و پستهای فشار قوی را تحت پوشش قرار داده و عهده دار کلید زنی در مناطقی است که دیسپاچینگ فوق توزیع وجود ندارد. وظیفه اصلی این نوع دیسپاچینگ کنتـرل فرکـانس و ولتـاژ می‌باشد. با گسترش و پیچیده تر شدن شبکه فوق توزیع از دیسپاچینگ فوق توزیع استفاده می‌کنند که عمدتاً عمـل کلید زنی و کنترل ولتاژ را در محدوده زیر پوشش خود بر عهده دارد. دیسپاچینگ توزیع نیز بر پستهای توزیـع نظـارت داشته و کاربردهایی نظیر کنترل “ریپل” نیز دارند. مهمترین وظایف مراکز کنترل ناحیـه ای، کلیـدزنی در پسـت‌های زیـر پوشش، کنترل ولتاژ، حفاظت از پستها و هماهنگی برنامه تعمیرات می‌باشد.

بر اساس تقسیم بندی‌های صورت گرفته فعالیتها و کنترل‌های هر یک از مراکز بایستی تنها بـرای محـدوده مـورد نظـر همان مرکز اجرا شود تا از بروز هر نوع اختلال بین فعالیت مراکز و ایجاد مشـکلات احتمـالی در کنتـرل شـبکه قـدرت جلوگیری شود.

 بررسی و تدوین اهداف استراتژیک دیسپاچینگ و مخابرات

یکی از نگرش‌های اساسی در صنعت دیسپاچینگ بررسی و تدوین اهداف و فرآیندهای استراتژیک می‌باشد تا ارتباطی کامل و همه جانبه بین اجزا مختلف برای برقراری هماهنگی و همکاری در راستای فعالیتهـای مـنظم در صـنعت بـرق بوجود آید. پس از بررسی‌های همه جانبه صاحبنظران چندین هدف کلی برای سیسـتمهای دیسـپاچینگ و مخـابرات تعریف شده است که عبارتند از:

1. برقراری ارتباطات سیار مورد نیاز بین گروههای تعمیرات و نگه داری برای اعمال مدیریتی و عملیاتی
2. حفظ کیفیت برق تحویلی به مشترکان از نظر ولتاژ و فرکانس به کمک سنجش و نظارت دقیق سیستم
3. برقراری ارتباطات مکالماتی برای مقاصد اداری، عملیاتی و مدیریتی
4. حفاظت پستهای و خطوط انتقال
5. نظارت و کنترل سیستم قدرت در سطح تولید، انتقال و توزیع و مدیریت مصرف انرژی
6. ایجاد سیستمهای اطلاعاتی مورد نیاز شامل سیستمهای نگه داری، تعمیرات، نظارت و…
7. ارتباط نقطه به نقطه میان پستها در هنگام مانور در شبکه

برای رسیدن به این اهداف، فرآیندهایی از طرف صاحبنظران صنعت برق پیشنهاد شده است که عبارتند از:

1. فرآیند کنترل و دیسپاچینگ شامل ارسال اطلاعات جمع آوری و پردازش شده به مراکز کنترل است
2. فرآیند حفاظت از راه دور جهت تشخیص و ارسال خطاهای در سیستم قدرت به مراکز کنترل
3. فرآیند نظارت بر وضعیت تجهیزات سیستم قدرت
4. فرآیند مخابرات کابلی و انتقال داده ها از طریق کابل
5. فرآیند مخابرات رادیویی و انتقال داده ها از طریق بی سیم
6. فرآیند مخابرات تلفنی و امکان برقراری مکالمات از طریق یک شبکه مخابراتی سوئیچینگ
7. فرآیند پیجینگ و ارسال پیغام از طریق سیستم‌های رادیویی
8. فرآیند ثبت و تبادل داده‌های اداری ‐ مدیریتی
9. فرآیند ثبت و تبادل حوادث و سایر اطلاعات فنی ایستگاهها
10. فرآیند نظارت ویدیویی
11. فرآیند موقعیت یابی برای موقعیت یابی گروههای تعمیرات و نگه داری

حال بایستی ارتباطات موجود بین اهداف کلی صنعت برق و اهداف سیستم دیسپاچینگ مورد بررسی قـرار گیـرد. ایـن مقایسه در جدول زیر آورده شده است.

پس از بررسیهای کارشناسان و برای ایجاد ارتباط میان اهـداف و فرآیندهای اسـتراتژیک در صـنعت بـرق، هـر یـک از فرآیندهای موجود در سیستم دیسپاچینگ بر اساس سه دوره زمانی کوتاه مدت، میـان مـدت و بلنـد مـدت و بصـورت نمایش داده شده در جدول زیر نرمالیزه شده و ارتباطات مذکور با عنایت به محتویات جدول زیر بصورت نمایش داده شده در جدول 3 آمده است.

 با توجه به مقادیر نرمالیزه شده در جدول ٢ و با توجه به فرآیندهای معرفی شده به بررسی هر یک از این موارد در سـه بازه زمانی بلند مدت، میان مدت و کوتاه مدت از بالا به پایین در شکل زیر نمایش داده شده است.

نمودارهای میله ای فرآیندهای سیستم دیسپاچینگ در بازه‌های زمانی بلند، میان و کوتاه مدت از بالا به پایین

طرح سیستم دیسپاچینگ در ایران و جهان

شمای کلی سیستم دیسپاچینگ تولید و انتقال ایران بصورت نمایش داده در شکل زیر می‌باشد. ایـن طـرح دارای یـک مرکز کنترل سیستم در تهران است که وظیفه برنامه ریزی، نظارت کلی بر شبکه و کنترل فرکانس را انجام می‌دهـد و چند نیروگاه را مستقیماً نظارت می‌نماید. همچنین شش مرکز کنترل ناحیه ای آذربایجان، تهران، خوزستان، خراسان، اصفهان و کرمان نیز وجود دارند که هریک کنترل شبکه برق را در ناحیه خود انجام می‌دهد. همچنـین مرکـز کنتـرل ناحیه ای اصفهان بعنوان پشتیبان مرکز کنترل سیستم بوده و در مواقع اضـطراری کنتـرل فرکـانس را بـر عهـده دارد.

همچنین دیسپاچینگهای فوق توزیع نیز کنترل پستهای ٦٣/٢٠ کیلو ولت را تحت نظارت مرکز کنترل ناحیـه ای خـود بر عهده دارند.

طرح سیستم دیسپاچینگ تولید و انتقال ایران

سیستمهای دیسپاچینگ بکار رفته در کشورهای جهان گاه با توجه به عوامل مختلف دارای تقسیم بندی‌های مختلفی می‌باشند. بعنوان مثال سیستمهای دیسپاچینگ کشور فرانسه دارای یک مرکز ملی کنترل بار است که بـا هیچیـک از نیروگاهها و پستها در ارتباط نبوده و تمامی اطلاعات خود را از مراکز نواحی دریافت کرده و دسـتورات خـود را بـه ایـن مراکز می‌دهد. بعد از مرکز ملی کنترل، هفت مرکز ناحیه ای برای کنترل مناطق مختلف وجود دارند که اطلاعات مورد نظر را از نیروگاههای آبی و حرارتی و پستها بصورت نمایش داده شده در شکل زیر به مرکز ملی کنترل منتقل می‌کنند.

طرح سیستم دیسپاچینگ در فرانسه

 در نهایت

برای کنترل هر شبکه قدرت نیاز به یک سیستم دیسپاچینگ وجود دارد تا راهبری سیسـتم قـدرت را انجـام دهـد. بـه علت حیاتی بودن حفظ شبکه قدرت سیستم کنترل آن بایستی دارای قابلیت اطمینان بسیار بالا  بوده و احتمال وقـوع خرابی در آن ناچیز باشد و همچنین اطلاعات بسرعت بین مراکز و تجهیزات شـبکه منتقـل شـود. امـروزه پیچیـدگی و گسترش شبکه‌های قدرت به حدی رسیده است که کنترل با یک مرکز ممکن نبوده و چندین مرکز کنترل بـرای ایـن کار در نظر گرفته می‌شوند و تقسیم وظایف بنا به نوع عملکرد و یا محدودهای جغرافیـایی بـا هماهنگیهـای لازم بـین مراکز صورت می‌گیرد. همچنین بدلیل سرعت عملکرد بالای مورد نیـاز در سیسـتمهای دیسـپاچینگ از جدیـدترین و پیچیده ترین تکنولوژی‌های سخت افزاری و نرم افزاری استفاده می‌شود که نتیجتـاً روشـهای سـاخت و ایجـاد مراکـز دیسپاچینگ را پیچیده تر می‌کند. مهمتـرین هـدف سیسـتم هـای دیسـپاچینگ برقـراری ارتباطـات مکالمـاتی بـین گروههای تعمیر و نگه داری برای اعمال مدیریتی و عملیاتی و کنترل و نظارت بیشتر بر سیستم قدرت و افزایش قابلیت اطمینان آن می‌باشد. در پایان امیدوارم توانسته باشیم به این پرسش که دیسـپاچینگ چیست پاسخی در خور داده باشیم و هرچند اندک اما بر دانش فراوان شما مهندس عزیز افزوده باشیم، مسلما این پست کامل نبوده و اشکالاتی نیز دارد از شما می‌خواهیم در صورتی که در این زمینه دانش لازم را دارید به ما کمک کنید تا این مطلب کامل و کامل تر گردد.

راستی! برای دریافت مطالب جدید در کانال تلگرام PowerEn عضو شوید.