معرفی نرم افزار SCOPE
ارسال شده در پنجشنبه 20 ارديبهشت ماه 1386 توسط whiteappleمؤسسه Nexant از سال 1984 در زمينه طراحي و توسعه نرم افزارهاي مطالعات سيستم قدرت فعاليت دارد و تاكنون نرم افزارهاي گوناگوني براي محاسبات سيستم هاي قدرت ايجاد نموده است . يكي از اين نرم افزارهاي مطالعات مهندسي قدرت و سيستم اين مؤسسه [1]SCOPE مي باشد .
SCOPE نرم افزاري است كه در گستره وسيعي از مسائل مهندسي قدرت، توانائي انجام مطالعات شبيه سازي براي برنامه ريزي كنترل و بهره برداري را داراست. اين نرم افزار قابليتهائي نظير انجام پخش بار، شبيه سازي وقايع احتمالي در شبكه قدرت و انجام محاسبات پخش بار بهينه را داراست. اين نرم افزار هم بصورت اجرائي تحت محيط ويندوز قابل استفاده بوده و هم توانائي اجرا شدن تحت ساير سيستمهاي عامل را داراست.


توابع عملياتي اصلي SCOPE در محاسبات بهينه سازي به شرح زير مي باشند:
تحليل قراردادها ( Market Analysis )
اين مجموعه ازتوابع درتحليل اثرمحدوديتهاي انتقال برقراردادهاي دوطرفه بكارميروند، اين تحليلهاعبارتنداز:
  • قيمت گذاري حاشيه اي منطقه اي و يا قيمت گذاري بر اساس مسائل حاشيه اي هر منطقه
  • قيمت گذاري براي مزايده ظرفيت خطوط انتقال ( FCR , TCC , FTR )
  • مديريت تراكم بار
  • انتقال حداكثر توان ممكن
بهره برداري و كنترل بلادرنگ(Online Operations and Control )
SCOPE بعلت دارا بودن مدلهائي از شبكه هاي با قابليت كليد زني، در سيستم هاي مديريت انرژي در جهان كاربرد فراواني يافته است. از ميان عمليات متعدد اين نرم افزار ميتوان به موارد زير اشاره كرد:
  • پخش بار با لحاظ نمودن قيود هزينه اي شبكه
  • حداقل سازي تلفات
  • عمليات اصلاحي
  • پخش توان با لحاظ نمودن عمليات پيشگيرانه در وقايع احتمالي
  • رتبه بندي و تحليل حوادث احتمالي و تحليل سوئيچينگ
مطالعات مهندسي ( Engineering Studies )
تقريبا" كليه قابليتهائي كه در فوق ذكر شد، در اين بخش قابل دسترسي مي باشند. اين قابليتها را ميتوان در زمينه هاي متعددي از جمله برنامه ريزي توليد بكار برد.
برخي ديگر از عمليات محاسباتي SCOPE به شرح زير مي باشند:
  • جايابي و تعيين اندازه خازنها
  • تحليل حساسيت كميات الكتريكي سيستم قدرت
  • مطالعات و تحليل امكان سنجي
استفاده از SCOPE در مطالعات اقتصادي
نرم افزار SCOPE براي انجام مطالعات اقتصادي از تكنيكهاي بهينه سازي به همراه مدلهاي پخش بار شبكه استفاده مي نمايد. SCOPE قادر است كه بازار تجارت برق را با تركيبي از انواع نقاط قيمت گذاري انرژي ، قراردادهاي دو طرفه و هماهنگ كننده هاي برنامه ريزي مدلسازي نمايد . از جمله قابليتهاي اين بخش ميتوان به موارد زيراشاره كرد:
  • قيمت گذاري حاشيه اي منطقه اي
  • تحليل مديريت انبوه و تراكم بار
  • مزايده حق انتقال خطوط
تحليل اقتصادي بازار تجارت برق
SCOPE در زمينه هاي زير توانائي تحليل بازار تجارت برق را داراست :
  • قيمت گذاري برق با لحاظ نمودن محدوديتهاي شبكه انتقال
  • قيمت گذاري بر اساس انرژي الكتريكي دريافتي مشتركين
  • قيمت گذاري منطقه اي
  • تحليل نقطه شكست LMP ( كه مهمترين تحليل قيمت گذاري حاشيه اي براي صنعت مي باشد . )
  • تعيين هزينه هائي اعم از هزينه هاي انتقال از نقطه اي به نقطه ديگر و هزينه هاي داخل يك منطقه و هزينه هاي بين نواحي
  • انجام تصميم گيريهاي اساسي شامل تعيين قيمت در قراردادها
  • تلفات حاشيه اي و كلي خطوط انتقال
  • فعاليتهاي مربوط به طرفهاي قراردادها در بازار تجارت
  • امكان سنجي
  • حداكثر ظرفيت انتقال
تحليل سيستم مزايده اي
در بازار تجارت برق و سيستم خطوط ، قيمت گذاري توان بر اساس بار و توليدهاي خصوصي و يا جمعي به يكي از صور زير انجام مي شود :
  • قيمت ثابت براي هر مگاوات ( يا مگاوات ساعت )
  • قيمت پله اي براي توان يا انرژي
SCOPE توانائي تحليل همزمان مسائل مالي شركتهايي را كه مشتركا" از يك شبكه انتقال استفاده مي كنند داراست و مي تواند عرضه مگاوار را نيز جداگانه مدل نمايد.
مزايده حق استفاده از خطوط انتقال ( FTR/TCC )
در SCOPE قابليتي وجود دارد كه در آن محاسبات واگذاري ظرفيت انتقال خطوط انجام ميشود. در اين حالت هرعضو شبكه ميتواند محاسبات تحليلي خريد يا فروش توان يا انرژي را انجام دهد. اين قابليت را ميتوان در موارد زير بكار گرفت:
  • تعيين سريع قيمت ها در مزايده هاي آتي
  • تعيين استراتژي هاي بلند مدت براي فروش انرژي
  • ارزش سنجي
  • برنامه ريزي انرژي و انتقال
امروزه قيمت انرژي عرضه شده ، در دوره هاي زماني كوتاه مدت مثلا" براي 6 ماه آينده تعيين ميشود اما در حالت پيشرفته اين تعيين قيمت ميتواند براي دوره هاي دراز مدت و در پله هاي زماني مثلا" هر شش ماه در 5 سال آينده انجام گيرد.
استفاده از SCOPE در بهره برداري و كنترل
در دو دهه اخير، نرم افزار پخش بار بهينه ( OPF ) كه در SCOPE بكار گرفته مي شود، عملا خود را به عنوان يك ابزار استاندارد صنعتي كه مي تواند بطور بهنگام استفاده شود نشان داده است. اين نرم افزار تاكنون در بسياري از سيستم هاي مديريت انرژي دنيا نصب گرديده است. اين نرم افزار مرتبا بهسازي گرديده و به تكنيكهاي پيشرفته مجهز شده است . مهمترين عوامل مؤثر در موفقيت اين سيستم عبارتند از :
  • قابليت اطمينان محاسباتي بالا
  • سرعت محاسباتي بالا، حتي در شبكه هاي بزرگ
  • قابليت مدلسازي واقع بينانه شبكه قدرت
  • لحاظ نمودن محدوديتهاي بهره برداري
  • صحت نتايج
توابع عملياتي كنترل ـ بهره برداري
SCOPE طوري طراحي شده است كه پاسخگوي كليه نيازهاي پخش بار و OPF يك سيستم EMS را داشته باشد. اين نيازها به شرح زير مي باشند :
  • قابليت انجام پخش بار توسط بهره بردار
  • تحليل وقايع محتمل ( شامل تكنيكهاي پيشرفته محلي )
  • برآورد دقيق وقايع محتمل
  • عمليات اصلاحي ( كنترل اصلاحي ) روي توان اكتيو و ولتاژ- توان راكتيو (OPF )
  • پخش بار اقتصادي با لحاظ نمودن قيود شبكه
  • مديريت بلادرنگ تراكم بار در OPF
  • برنامه ريزي با لحاظ نمودن قيد وقايع محتمل
  • كنترل سوئيچينگ پيشگيرانه
  • تحليل حساسيت الكتريكي
  • امكان سنجي
محيط واسط كاربري
نرم افزار SCOPE به گونه اي طراحي شده است كه از طريق يك محيط كاربري و برنامه ريزي (API) گسترده EMS ، ارتباط با قسمت محاسباتي نرم افزار برقرار ميگردد.
طراحي اين نرم افزار طوري است كه بسادگي بتوان بخش محاسباتي يا موتور نرم افزار را به كلي تغيير داد و يا با يك موتور جديد جايگزين كرد.
نرم افزار سازگار
SCOPE با نرم افزارهاي زير سازگاري دارد:
  • GEN-SE ، نسل دوم نرم افزار ارزياب وضعيت
  • Flash ، نرم افزار برنامه ريزي و بهره برداري و تحليل خطا
  • MODELEX ، نرم افزار منحصر بفرد حاوي مدلهاي شبكه نظير مدلهاي شبكه كوچك شده
استفاده از SCOPE براي انجام مطالعات مهندسي
كليه بسته هاي نرم افزاري مربوط به SCOPE بصورت نرم افزارهاي اجرائي قابل استفاده بوده و مي توانند از فايلهاي داده اي با فرمت ASCII استفاده كنند. استفاده از اين نرم افزارها براي انجام انواع مطالعات مهندسي مناسب است. محيط كاربري SCOPE ، يك محيط كاملا" گرافيكي بوده و تحت سيستم عاملهاي ويندوز 95 ، 98 ، NT و 2000 قابل استفاده است. بسته نرم افزاري اجرائي SCOPE شامل توابع زير است:
  • كليه توابع تحليل اقتصادي شامل LMP و توابع تحليل مزايده ها
  • كليه توابع بهره برداري- كنترلي
  • مدلسازي در كليه سطوح شامل مدل ساده DC ( فقط MW ) تا مدلهاي پيچيده حالات گذرا
  • تابع جايابي و تعيين اندازه خازن
  • توابع پخش بار قوي و تحليل وقايع محتمل
  • ورود و خروج انواع داده ها با فرمت هاي استاندارد
تبديل فرمت اطلاعات
يكي از مسائل مشكل زا در مطالعات شبكه هاي قدرت، قابل استفاده نبودن فرمت برخي اطلاعات است. بخشي از نرم افزار تهيه شده كه DATAMAN نام داشته و وظيفه مديريت داده ها را بر عهده دارد، توانائي تبديل انواع فرمت هاي اطلاعات اعم ازE /PSS و PSLF را به فرمت PCA كه در SCOPE قابل بهره برداري است داراست. به اين ترتيب قابليت هاي بالائي در بهره گيري از انواع فرمت هاي داده ها حاصل گرديده است. معمولا" در تبديل داده ها از يك فرمت به فرمتي ديگر، بخشي از داده ها گم شده و غير قابل استفاده مي گردند اما در DATAMAN بر اين مشكل نيز غلبه شده است.