شبكه هوشمند؛ نظامي نوين در صنعت برق

Smart grid; a new paradigm in electricity industry

در دو دهه اخير با توجه به روند رو به رشد مصرف انرژي الكتريكي و محدوديت منابع دولتي، موضوع خصوصي سازي و تجديد ساختار صنعت برق مورد توجه قرار گرفته است. فرسودگي تجهيزات شبكه هاي موجود از يك سو و ظهور فناوريهاي نوين از سوي ديگر، صنعت برق را با چالشهاي جديدي روبه رو كرده است. در نگاه كلي، شبكه هوشمند راهكاري براي حل چالشهاي شبكه كنوني شامل چالشهاي قابليت اطمينان، چالشهاي زيست محيطي و چالشهاي بازدهي انرژي ارايه مي كند. از ديدگاه قابليت اطمينان، شبكه هوشمند با پايش وضعيت المانها، تعمير و نگهداري مبتني بر وضعيت و ارايه راهكارهايي نوين تعداد و مدت زمان خاموشيها را كاهش مي دهد. از منظر محيط زيست، شبكه هوشمند به دنبال حل موانع موجود در مسير استفاده گسترده از منابع توليد پاك و تجديدپذير است. از نظر اقتصادي و بهره وري انرژي، شبكه هوشمند با ايجاد قابليت پايش بي درنگ مصرف و مدلسازي دقيق تر منابع توليد، موجب بهره برداري اقتصادي تر از شبكه مي شود. بنا بر اهميت هوشمندسازي شبكه و همچنين، توجه بسياري از مراكز تحقيقاتي و صنعتي به اين زمينه، در اين مقاله به شبكه هوشمند به عنوان نظامي نوين براي حل اين چالشها پرداخته شده است. منابع توليد پراكنده، خودروهاي الكتريكي هيبريد و منابع سمت تقاضا از جمله مهم ترين فناوريها و مفاهيمي هستند كه در قالب شبكه توزيع هوشمند در اين مقاله مورد توجه قرار گرفته است. در انتها، به نقش سيستم هاي مخابراتي در هوشمند سازي شبكه و چالش امنيت اطلاعات پرداخته شده است.

In recent two decades, restructuring and unbundling of vertically-integrated monopolies into separate generation, transmission and distribution entities were the most important issues of the power system, due to the excessive growth in electrical energy consumption and limited governmental funds. Aging equipment of power system and appearance of modern technologies in recent years have made new issues for system operators. As a response to these issues, smart grid is emerged to make two-way communication and even electricity flow between end-users and utilities possible. Reliability improvement of distribution networks, exploiting the sustainable energy resources, and energy efficiency are the three fundamental consequences of smart grid realization. In this paper, smart grid is treated as a new paradigm in electricity industry. Various technical and technological concepts, i.e. distributed generation (DG), plug-in hybrid electric vehicle (PHEV), distributed energy resource (DERs) are probed and their impacts on the planning and operation of the modern electricity industry is investigated in this paper. Finally, cyber security challenges are investigated in the smart grid area. Finally, cyber security challenges are investigated in the smart grid area.