
I. مروری بر راهحل: مفهوم و توسعه شمارندههای هوشمند
مفهوم شمارندههای هوشمند کاملاً جدید نیست؛ این مفهوم در دهه ۱۹۹۰ ظاهر شد. در ابتدا، به دلیل هزینههای بالا (در سال ۱۹۹۳، قیمت آنها ۱۰ تا ۲۰ برابر شمارندههای الکترومکانیکی بود)، عموماً برای مشتریان صنعتی و تجاری بزرگ استفاده میشد.
با پیشرفت سریع فناوریهای ارتباطی، تعداد شمارندههای هوشمند با قابلیت ارتباط دور افزایش یافته است، که نیاز فوری به سیستمهای جدید خواندن شمارنده و مدیریت دادهها را ایجاد کرده است. سیستمهای اولیه قادر به باز کردن دادههای شمارش به سیستمهایی مانند خودکارسازی توزیع بودند، اما نتوانستند استفاده موثر و عمیق از دادهها را تحقق بخشند. در عین حال، دادههای مصرف انرژی زنده تولید شده توسط شمارندههای پیشپرداختی به طور کامل برای مدیریت انرژی و کاربردهای صرفهجویی در انرژی استفاده نشد. این راهحل هدف دارد ساختار تحتبنایی پیشرفته شمارش (AMI) متمرکز بر شمارندههای هوشمند را برای حل کامل این مشکلات و آزادسازی پتانسیل عظیم دادهها ایجاد کند.
II. موقعیت اصلی: نقش بنیادی شمارندههای هوشمند در شبکه هوشمند
بر اساس طبقهبندیهای عملکردی مؤسسات معتبر بینالمللی (مانند انجمن خدمات انرژی ESNA در هلند)، ایجاد شمارندههای هوشمند و AMI یک زیرساخت ضروری برای شبکه هوشمند است.
ساخت شبکه هوشمند میتواند بر اساس عملکرد و سطح هوشمندی به چند لایه تقسیم شود، با سیستم شمارش هوشمند به عنوان یک حمایت بنیادی مهم. نقشهای اصلی آن عبارتند از:
III. کاربردهای عملکردی جامع (۱۴ عملکرد اصلی)
سیستم شمارنده هوشمند در این راهحل ۱۴ عملکرد اصلی زیر را ارائه میدهد تا به طور کامل نیازهای تمام ذینفعان را برآورده کند:
|
دستهبندی عملکرد |
کاربردهای خاص و ارزش |
|
۱. صدور فاکتور و تسویه حساب |
امکان صدور فاکتور دقیق و زنده و سادهسازی فرآیندها را فراهم میکند؛ حمایت از تغییر انعطافپذیر فروشندگان انرژی برای کاربران؛ ارائه اطلاعات دقیق و به موقع مصرف و صدور فاکتور انرژی. |
|
۲. برآورد وضعیت توزیع |
اطلاعات بار و از دست دادن شبکه دقیق را از طریق گرههای اندازهگیری کاربری فراوان بدست میآورد، از بار زیاد روی تجهیزات جلوگیری میکند، امکان برآورد وضعیتهای ناشناخته شبکه و تأیید دادهها را فراهم میکند و نقصهای اطلاعات جریان توان توزیعی سنتی را حل میکند. |
|
۳. نظارت بر کیفیت و قابلیت اطمینان برق |
به طور زنده کیفیت برق را نظارت میکند، به شکایات کاربران به طور دقیق و سریع پاسخ میدهد و از مشکلات بالقوه جلوگیری میکند، که تکمیل عدم کارایی زنده روشهای سنتی است. |
|
۴. تحلیل، مدلسازی و پیشبینی بار |
از دادههای چندانرژی (مانند آب، گاز، گرمایش) برای تحلیل و پیشبینی استفاده میکند، مصرف کلی انرژی و تقاضای اوج را تخمین میزند و دادههای پشتیبانی برای صرفهجویی انرژی کاربران، استراتژیهای فروشندگان و بهینهسازی برنامهریزی و تخصیص شبکه ارائه میدهد. |
|
۵. واکنش به تقاضا |
رویه مصرف برق کاربران را از طریق سیگنالهای قیمتی مانند قیمتگذاری زمانی، قیمتگذاری زنده و قیمتگذاری اوج اضطراری یا کنترل مستقیم بار توسط مأمورین هدایت میکند تا اوج و دره شبکه را هموار کند. |
|
۶. نظارت و مدیریت کارایی انرژی |
اطلاعات مصرف انرژی را به کاربران بازمیگرداند تا آنها را تشویق به صرفهجویی یا تغییر الگوهای مصرف کند؛ راهحلهای بهینه تولید/مصرف برای کاربران با تولید توزیعی ارائه میدهد تا سود را به حداکثر برساند. |
|
۷. مدیریت انرژی کاربر |
سیستم مدیریت انرژی کاربر (UEMS) را بر اساس شمارندههای هوشمند میسازد و خدمات سفارشی برای کاربران مختلف ارائه میدهد تا مصرف انرژی و انتشار کربن را به حداقل برساند و نیازهای کنترل محیطی را برآورده کند. |
|
۸. صرفهجویی در انرژی |
دادههای زنده را ارائه میدهد تا کاربران را ترغیب کند عادات مصرف برق خود را تنظیم کنند؛ به طور زنده مصرف غیرعادی انرژی ناشی از خرابی تجهیزات را تشخیص میدهد؛ پایه فنی برای شرکتهای توزیع برای توسعه خدمات جدید (مانند بستههای قیمتی متنوع) ارائه میدهد. |
|
۹. خانه هوشمند |
به عنوان گیتوی انرژی خانگی عمل میکند، سیستمهای گرمایش، هشدار، روشنایی، تهویه و سایر سیستمها را متصل و کنترل میکند تا خانه را خودکار و کنترل دوردست دستگاهها را ممکن کند. |
|
۱۰. نگهداری پیشگیرانه و تحلیل خرابی |
از توابع اندازهگیری شمارنده برای تشخیص تحریف ولتاژ، هارمونیکها و پدیدههای دیگر استفاده میکند، نگهداری پیشگیرانه اجزای شبکه، شمارندهها و تجهیزات کاربران را ممکن میکند و در تحلیل خرابی کمک میکند. |
|
۱۱. پیشپرداخت |
خدمات پیشپرداخت را با هزینههای کمتر، انعطافپذیری بیشتر و دوستانهتر نسبت به روشهای سنتی ارائه میدهد. |
|
۱۲. مدیریت شمارنده |
مدیریت چرخه حیات کامل داراییهای شمارنده، نگهداری پایگاههای داده اطلاعاتی، بازرسیهای منظم، تضمین نصب و عملکرد صحیح و تأیید دقت اطلاعات مکان و کاربر را شامل میشود. |
|
۱۳. کنترل بار دوردست |
حمایت از بخشهای مأموریت در اتصال/قطع بار به طور کامل یا جزئی از راه دور؛ کاربران نیز میتوانند بارهای خاص را از طریق سوئیچهای قابل کنترل از راه دور مدیریت کنند. |
|
۱۴. تشخیص استفاده غیرقانونی |
رویدادهایی مانند تغییر جعبه شمارنده و تغییرات سیمکشی را تشخیص میدهد، هشدارهای به موقع از دزدی را ارائه میدهد؛ در مناطق پرخطر، با مقایسه دادههای شمارندههای اصلی و فرعی، به سرعت ناهماهنگیها را مییابد. |
IV. تحلیل سود چندبعدی
اجرای این راهحل سودهای قابل توجهی را برای تمام ذینفعان ایجاد خواهد کرد:
V. نتیجهگیری و پیشبینی
این راهحل شمارنده هوشمند، متمرکز بر ساختار تحتبنایی پیشرفته شمارش (AMI)، نه تنها نقاط دردناک خواندن شمارنده و مدیریت دادههای سنتی را حل میکند، بلکه شمارندههای هوشمند را از ابزارهای ساده شمارش به مرکز دادههای چندبعدی و گرههای تعامل شبکه، بازار، کاربران و خانهها ارتقا میدهد. با آزادسازی کامل ارزش ۱۴ عملکرد اصلی خود، ما متعهد به ساخت یک اکوسیستم انرژی آیندهای امن، اقتصادی، کارآمد و تعاملی برای مشتریان خود هستیم و در نهایت هدف بزرگ چندجانبهی برندهی تمام ذینفعان را محقق میکنیم.