مدیریت شبکه هوشمند

مدیریت شبکه هوشمند بکارگیری کارا و اثربخش منابع نرم‌افزاری و سخت‌افزاری برای دستیابی به هدف‌های فردی، سازمانی و دولتی در عرصه فناوری است. کارکردهای اینترنت اشیا در قالب اینترنت افراد، اینترنت خدمات و اینترنت انرژی تجلی یافته است.

مفهوم بنیادی و زیربنایی که اینترنت اشیا را در حوزه مدیریت انرژی و با نام اینترنت انرژی مطرح ساخته است شبکه هوشمند می‌باشد. در سال‌های اخیر شاهد استفاده روز افزون از انرژی‌های تجدید پذیر و سامانه‌های مرتبط به آنها در شبکه‌های هوشنمند هستیم، که در نهایت هدف آنها تزریق توان به شبکه و افزایش توان کلی شبکه‌های هوشمند می‌باشد. ملاحظات زیست محیطی و افزایش مصرف انرژی الکتریکی شرکت‌های برق رابرآن داشته که به دنبال راهبردهای بهبود کارایی و بهره برداری و شبکه و اصلاح الگوی مصرف مشرکان باشند.

سامانه‌های هوشمند نقش کلیدی در اندازه گیری، مدیریت انرژی و فرایند نوینی در پایش و کنترل شبکه انرژی می‌باشند. ازطریق این سامانه‌های هوشمند مقدار بسیاری اطلاعات بسوی شرکت‌های برق سرازیر می‌شود و بااین اطلاعات شناخت بسیاردقیقی ازشبکه و مشترکان دراختیاربهره برداران شبکه قرارمیگیرد. یکی ازراه کارهای اساسی تامین انرژی الکتریکی موردنیاز بشر دراینده نزدیک و البته امروز استفاده ازشبکه هوشمند برق می‌باشد. خودترمیمی یکی ازشاخصه‌های مهم شبکه هوشمند می‌باشد که بسیارحائز اهمیت می‌باشد درزمینه هوشمندسازی شبکه‌های برق هوشمندسازی خانه‌ها را به دنبال داشته که خانه‌های هوشمند نقش مهمی هم درتولید و هم درمصرف انرژی دارند و دراینده نزدیک بسیارموردتوجه برای ساکنان قرارخواهند گرفت.

تعریف شبکه هوشمند

یک شبکه هوشمند (Smart Grid) با استفاده از تکنولوژی دیجیتال دوطرفه انرژی را از تولیدکنندگان به مشتریان منتقل می‌کند، تا با کنترل وسایل منازل مصرف‌کنندگان در مصرف انرژی صرفه جویی شود، هزینه کاهش یابد و قابلیت اطمینان و شفافیت بالا برود. چنین شبکه مدرن الکتریکی به عنوان راهی برای اداره کردن استقلال انرژی، گرمایش جهانی و مسایل نوظهور از سوی بسیاری از دولت‌ها تعقیب می‌شود.

شبکه هوشمند به دو صورت قابل تعریف است. در بسیاری از منابع از شبکه هوشمند به عنوان تصویر و چشم‌اندازی که یک شبکه مطلوب در آینده باید دارا باشد نام می‌برند. از منظر بخش تنظیم مقررات، تعریفی از شبکه هوشمند بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد که در طی آن تعریف چالش‌ها به‌طور خاص ذکر شده باشد. به‌طور مثال در تعریفی که توسط سازمان تنظیم مقررات انرژی اروپا ارائه شده شبکه هوشمند شبکه‌ای است که تمامی کاربران متصل (اعم از تولیدکننده و مصرف‌کننده)، به شکل مقرون به صرفه و بهینه و به منظور افزایش کارایی اقتصادی، پایداری سیستم قدرت با تلفات پایین و کیفیت بالا و ایمن یکپارچه شده باشند.

طراحی مدیریت شبکه هوشمند انرژی

توزیع هوشمند نیرو سامانه‌های مبتنی بر ترکیب فناوری اطلاعات و ارتباطات با توانمندی‌های پردازشی رایانه‌ها و سیستم‌های الکتریکی می‌باشد. ارتقا سیستم‌های کنونی سخت افزاری غیر هوشمند به شبکه‌های دو سویه توزیع شده کارآمد و اقتصادی که در آن بهره‌وری سرمایه گذاری‌های انجام شده در صنعت برق به طرز چشمگیری بالا می‌رود، از اهداف اصلی هوشمندسازی شبکه می‌باشد. بالا رفتن ضریب اطمینان و پایداری شبکه از اهداف دیگر

نصب و راه اندازی سنسورهای هوشمند بر روی تمام عناصر کلیدی شبکه توزیع و برقراری شبکه ارتباط دو سویه، ادغام و هماهنگسازی سامانه AMI با سایر نرم‌افزارهای کاربردی مرکز (Office Back-end)، درگاه یا Portal خدمات رسانی مشترکین (Office Front-end) و سامانه برنامه‌ریزی منابع سازمان و خدمات صوتی به مشترکین، نصب سیستم‌های نرم‌افزاری تشخیص خرابی بلادرنگ، تنظیم بار، قطع و وصل جریان برق بصورت انبوه در عین حال انتخابی، همسویی و ادغام با شبکه‌های کنترل بلادرنگ توزیع و فوق توزیع مانند SCADA و تبادل اطلاعات در راستای تعامل کامل در شبکه از جمله فعالیت‌های اصلی جهت برپایی شبکه کامل توزیع هوشمند نیروی برق می‌باشد.

خلاصه و جمع‌بندی

شبکه‌های هوشمند با رشد فناوری و اینترنت اشیا یک مساله کانونی در شهر هوشمند و دولت الکترونیک هستند. از همین رو مدیریت شبکه هوشمند یکی از زمینه‌های مورد تاکید نزد مدیران دولتی و مدیران شهری است. یکی از مباحث اصلی در این حوزه مدیریت انرژی است. بکارگیری و خرید انرژی از تولیدکنندگان خرد باید به سوی انرژی‌های تجدیدپذیر و منابع قابل ذخیره حرکت کند. برای نمونه می‌توان به انرژی ذخیره شده در خودروهای الکتریکی در ساعات اوج مصرف اشاره کرد. اینترنت انرژی نیز یکی از محورهای اصلی در این حوزه است که می‌تواند با همزمانی میان مصرف و ارائه، موجب صرفه‌جوئی شود. در نهایت چنین رویکردی اهداف پایداری و توسعه پایدار را تسهیل می‌سازد.