3-4-4- شبيه سازي جبران ساز يکپارچه کيفيت توان……………………………………………….44
3-5- جبران ساز يکپارچه کيفيت توان چند مبدله…………………………………………………………46
3-5-1- استراتژي کنترل…………………………………………………………………………………………..47
3-6- نتيجه گيري…………………………………………………………………………………………………….48
فصل چهارم: ارتقاء کيفيت توان در شبکه هاي تجديد ساختار يافته با استفاده از جبران ساز يکپارچه کيفيت توان مجزاشده
4-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………….51
4-2- جبران ساز يکپارچه کيفيت توان مجزا شده…………………………………………………………51
4-3- ايده اصلي جبران ساز يکپارچه کيفيت توان مجزا شده………………………………………….52
4-4- عملکرد جبران ساز يکپارچه کيفيت توان مجزا شده……………………………………………..54
4-5- استراتژي کنترل……………………………………………………………………………………………….59
4-5-1-کنترل جبران ساز يکپارچه کيفيت توان مجزا شده بر پايه استفاده از حلقه قفل فاز
توسعه يافته………………………………………………………………………………………………………………60
4-5-2- کنترل جبران ساز يکپارچه کيفيت توان مجزا شده برپايه استفاده از تئوري توان
لحظه اي………………………………………………………………………………………………………………….71
4-5-3- روش کنترل تک سيکلي……………………………………………………………………………71
4-6-نتيجه گيري……………………………………………………………………………………………………..74
فصل پنجم: شبيه سازي جبران ساز يکپارچه کيفيت توان مجزا شده با روش کنترل پيشنهادي
5-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………77
5-2- معرفي شبکه مورد مطالعه…………………………………………………………………………………77
5-3- شبيه سازي جبران ساز يکپارچه کيفيت توان مجزا شده با استراتژي کنترل مبتني بر
حلقه قفل فاز توسعه يافته………………………………………………………………………………………….80
5-4- شبيه سازي جبران ساز يکپارچه کيفيت توان مجزا شده با استراتژي کنترل مبتني بر
تئوري توان لحظهاي و استفاده از کنترل هيسترزيس و SPWM…………………………………….86
5-5- شبيه سازي جبران ساز يکپارچه کيفيت توان مجزا شده با استراتژي کنترل مبتني بر
تئوري توان لحظه اي و استفاده از کنترل تک سيکلي……………………………………………………89
5-6- مقايسه نتايج…………………………………………………………………………………………………..93
5-7- نتيجه گيري…………………………………………………………………………………………………….96
فصل ششم: نتيجه گيري وپيشنهادات
6-1- نتيجه گيري…………………………………………………………………………………………………….98
6-2- پيشنهادات………………………………………………………………………………………………………99
منابع ومأخذ…………………………………………………………………………………………………………..100
فهرست جدول ها
عنوان صفحه
جدول5-1- مقايسه تأخيرجبران سازي ومدت زمان اجراي برنامه……………………95
فهرست شکلها
عنوان صفحه
شکل2-1- محدوده سيستم مورد ارزيابي23
شکل2-2- آرايش سيستم مانيتورينگ27
شکل2-3- بلوک دياگرام DNMPQ28
شکل3-1- فيلتراکتيوموازي32
شکل3-2- مدارقدرت فيلتر اکتيو موازي34
شکل3-3-مدار کنترلي فيلتراکتيو موازي36
شکل3-4-مدار قدرت فيلتراکتيو موازي شبيه سازي شده36
شکل3-5- جريان بار، جريان تزريقي فيلتر اکتيو موازي، جريان منبع37
شکل3-6- فيلتر اکتيو سري38

شکل3-7- مدارقدرت فيلتراکتيو سري38
شکل3-8-بلوک دياگرام کنترل کنندهفيلتراکتيو سري39
شکل3-9-مدار قدرت فيلتراکتيو سري شبيه سازي شده40
شکل3-10-ولتاژ منبع، ولتاژ تزريقي فيلتر سري، ولتاژ بار40
شکل3-11-ساختار کلي UPQC41
شکل3-12-مدار قدرت UPQC42
شکل3-13-بلوک دياگرام کنترل کنندهUPQC43
شکل3-14-مدار قدرت UPQC شبيه سازي شده44
شکل3-15-جريان بار، جريان تزريقي واحد موازي، جريان منبع45
شکل3-16-ولتاژ بار، ولتاژ تزريقي فيلتر واحدسري، ولتاژ منبع45
شکل3-17-ساختارMC-UPQC46
شکل3-18-بلوک دياگرام کنترل واحد موازي47
شکل3-19-بلوک دياگرام کنترل واحد سري48
شکل4-1- ايده اصلي OPEN UPQC54
شکل4-2- دياگرام فيزوري OPEN UPQCدرحالتa155
شکل4-3- دياگرام فيزوري OPEN UPQCدرحالتb155
شکل4-4- دياگرام فيزوري OPEN UPQC درحالت258
شکل4-5- ديگرام فيزوري OPEN UOQC درحالت359
شکل4-6- الگوريتم کنترلي اينورترموازي60
شکل4-7- توليد سيگنال مرجع براي کنترل کننده واحد موازي61
شکل4-8- بلوک دياگرام کنترل کننده اينورتر سري 64
شکل4-9- کنترل کننده فيلتر سري براي توليد سيگنال مرجع 64
شکل4-10- کنترل کننده تعيين کمبودوبيشبود ولتاژ67
شکل4-11- حلقه کنترلي OPEN UPQC70
شکل4-12- عملکرد سوئيچ72
شکل4-13- مدار کنترل تک سيکلي با فرکانس ثابت73
شکل4-14- شکل موج هاي مدار کنترل تک سيکلي با فرکانس ثابت73
شکل5-1- مدار قدرت شبکه مورد مطالعه78
شکل5-2- ولتاژ منبع، ولتاژ تزريقي واحد سري، ولتاژبار 81
شکل5-3- سيگنال PLL ولتاژ منبع، ولتاژ پريونيت منبع، دامنه ولتاژ منبع، سيگنال فعال سازي واحد سري83
شکل5-4- جريان بار، جريان تزريقي واحد موازي، جريان منبع84
شکل5-5- توان راکتيو بارهاي 1و2و3، ضريب توان منبع85
شکل5-6- ولتاژ منبع، ولتاژ تزريقي واحد سري، ولتاژبار 86
شکل5-7- جريان بار، جريان تزريقي واحد موازي، جريان منبع87
شکل5-8- توان راکتيو بارهاي 1و2و3، ضريب توان منبع88
شکل5-9- ولتاژ منبع، ولتاژ تزريقي واحد سري، ولتاژبار 90
شکل5-10- جريان بار، جريان تزريقي واحد موازي، جريان منبع91
شکل5-11- توان راکتيو بارهاي 1و2و3، ضريب توان منبع92
شکل5-12- THD ولتاژ بار وجريان منبع درهرسه روش94
)Abreviationsفهرست علائم واختصارات(
AC Alternating Current
A/D Analoge to Digital
CSI Current Source Converter
DC Direct Current
DNMPQ Distributed Nodes Monitoring for Power Quality
EPRIElectric Power Reseach Institute
E-PLL Enhanced Phase Locked Loop
FCC Full Customer Choice
IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers
IPP Independent Power Producer
ISO Indepent System Operator
MC-UPQC Multiconverter Unified Power Quality Conditioner
OCC One-cycle Control
PCC Point of Common Coupling
PI Proportional-Integral
PLL Phase Locked Loop
PWM Pulse Width Modulation
RC Resistor-Capacitor
SPWM Sine Pulse Width Modulation
SS Static Swich
THD Total Harmonic Distortion
UPQC Unified Power Quality Conditioner
UPS Uninterruptible Power Supply
VIM Vertically Integrated Monopoly
VSI Voltage Source Converter
WCM Whole Competition Market
فصل اول
مقدمه
فصل اول
مقدمه
1-1- موضوع تحقيق
امروزه فيلترهاي اکتيو نقش مهمي را در بهبود مشکلات کيفيت توان در سيستمهاي توزيع ايفا ميکنند. افزايش روز افزون بارهاي غير خطي اعم از يکسوکنندههاي ديودي و تريستوري، کوره هاي قوسي و….درسيستم هاي توزيع منجر به بروز مشکلات کيفيت توان وتأثير متقابل آن برروي بارهاي تغذيه شونده از آن شين ميشوند. از طرف ديگر،به دليل محدوديت هاي در نظر گرفته شده توسط استاندارد هاي بين المللي مختلف به خصوص براي مصرف کنندههاي صنعتي، کاهش مشکلات هارمونيکي ناشي از بار به عنوان يک ضرورت مطرح ميگردد[1].
براي بهبودو ارتقاء کيفيت توان ارائه شده به مصرف کنندگان انواع مختلفي از جبرانسازها معرفي شدهاند. فيلترهاي پسيو به عنوان اولين جبران سازها به منظور حذف هارمونيکهاي جريان و بهبود ضريب توان معرفي شده اند.اگر چه اين دسته از فيلترها از سادگي وهزينه کمي برخوردارند، ولي به دليل تأثير امپدانس خط واحتمال بروز مشکلات رزونانسي، عدم توانايي در حذف چندين مولفه هارمونيکي و…. ازمقبوليت کمي برخوردارند[2]. به همين دليل تحقيقات مختلف وگسترده اي در زمينه طراحي سايرجبران سازها انجام گرفته است.
فيلترهاي اکتيو قدرت يکي از جبران سازهايي ميباشند که امروزه از کاربرد وسيعي در سيستم هاي توزيع برخوردارند که قابليت حذف تمامي هارمونيکهاي ناخواسته، بهبود ضريب توان و عدم تعادل را دارا هستند.در چند دهه اخير ساختارهاي مختلفي از فيلترهاي اکتيو ارائه شده است که از جمله آن ها فيلترهاي اکتيو سري،موازي،فيلترهاي ترکيبي، UPQC و… ميباشند. همچنين روش هاي کنترلي مختلفي در حوزه فرکانس وحوزه زمان به منظور کنترل فيلترهاي اکتيو ارائه گرديده است.
در اين تحقيق روشي مناسب در جهت ارتقاء کيفيت توان ارائه شده است. دراين ارتباط بيان چند مسئله ضروري است. نخست آنکه بهبود کلي کيفيت توان ارائه شده به مصرف کننده وظيفه شرکت هاي فروشنده برق مي باشد.اما مسئله قابل طرح در اينجا اين نکته است که اين شرکتها تا چه اندازه وظيفه بهبود کيفيت توان را برعهده دارند واگر مصرف کنندهاي خواهان کيفيت توان بالاتراز آنچه که دراستانداردهاي بين المللي، که شرکت هاي فروش برق موظف به تأمين آن هستند، باشد چطور وچگونه مي توان اين خواسته را براي او تأمين کرد؟
لذا اين تحقيق سعي در ارائه راه کاري جهت تأمين کيفيت توان در سطوح و قيمت هاي مختلف کرده است. در اين روش بهبود کلي کيفيت توان براي همه مصرف کنندگان صورت خواهد پذيرفت و برخي قابليت هاي ويژه براي مصرف کنندگان حساسي که نياز به کيفيت توان بالاتر دارند ارائه مي شود. براي دستيابي به اين هدف ساختار جديدي که الهام گرفته از ساختار جبران ساز يکپارچه کيفيت توان مي باشد معرفي خواهد شد و با استفاده از تئوري توان لحظه اي روش کنترل ساده و کارايي براي آن ارائه خواهد گرديد.
1-2- بيان مسئله وسوابق تحقيقات صورت گرفته
درساليان اخير، لزوم افزايش بهره وري و دستيابي به راندمان بالا در صنايع مختلف باعث گسترش استفاده ازتجهيزات الکترونيک قدرت شده است. اين تجهيزات بدليل داشتن مشخصه غيرخطي باعث گسترش اغتشاشات کيفيت توان از جمله هارمونيکها در شبکه توزيع ميشوند. از طرف ديگر افزايش مصرف کنندگان نيزباعث گسترش شبکه هاي توزيع و در نتيجه افزايش اغتشاشات کيفيت توان به ويژه کمبود و بيشبود ولتاژ شده است.
با توجه به موارد فوق امروزه کيفيت توان از اهميت بالايي براي مصرف کنندگان برخوردار است چرا که خسارات ناشي از کيفيت توان پايين، بسيار بالا مي باشد. به عنوان مثال اگر در اثر عملکرد يک کليد قدرت، خط توليد يک کارخانه متوسط، از کار افتاده و براي راه اندازي مجدد آن 4 ساعت وقت لازم باشد، اين کارخانه حدود 10000 هزار دلار متضرر ميشود[3]. لذا استفاده ازتجهيزات جبران سازي ازجمله فيلترهاي اکتيو و جبرانساز يکپارچه کيفيت توان اجتناب ناپذير است.
باتوجه به اين که درشبکههاي تجديد ساختاريافتهيکي از ابزارهاي رقابت بين شرکتهاي برق ارائه کيفيت توان در سطوح و قيمتهاي مختلف با توجه به نياز مصرفکنندگان ميباشد، لذا دراين تحقيق هدف آن است که با استفاده ازمنابع توليدپراکنده و استفاده از ساختارهاي جديد تجهيزات جبرانسازي موضوع فوق محقق گردد.
درگذشته تلاش هاي زيادي براي حل مسائل کيفيت توان با استفاده تجهيزات مختلف صورت گرفته است که هرکدام آن بامحدوديت هايي روبرو بودهاند. ازجمله اين تحقيقات ميتوان بکارگيري فيلتر هاي پسيو و فيلترهاي اکتيو نظير فيلترموازي و سري را نام برد[4]. ترکيب فيلترهاي اکتيو سري وموازي يعني جبران ساز يکپارچه کيفيت توان توانست تا حدود زيادي نواقص موجود در هر دو اين جبران سازيها را برطرف کند[5]. اما ضعفي که در اين تجهيز وجود دارد بهبود کيفيت توان براي همه مصرف کنندگان و به يک ميزان است.
مصرفکنندگان نياز به کيفيت توان متفاوتي دارند. ممکن است يک مصرفکننده حساسيت بالايي به اغتشاشات کيفيت توان داشته و در نتيجه خواستار بالاترين سطح کيفيت توان، بالاتراز استانداردهاي موجود، بوده و آمادگي پرداخت هزينه مربوط به آن را نيز داشته باشد. ولي مصرف کننده ديگرحساسيت زيادي نداشته و کيفيت توان در حد استاندارد براي او کافي باشد. لذا ما با مسئله اي روبرو خواهيم بود که بايد سطوح کيفيت توان متفاوت مورد نياز مصرفکنندگان رافراهم کنيم ونيز هرمصرف کننده باتوجه به ميزان کيفيت توان مورد نظرش هزينه آن را نيز پرداخت نمايد.
براي اين منظورازساختار جديدي بنام OPEN UPQC استفاده شده است. با استفاده از اين ساختار جديد امکان ارائه يک کيفيت توان چندسطحي در قيمت هاي مختلف و براي مصرفکنندگان متفاوت فراهم خواهد شد. بدين طريق در فضاي رقابتي موجود در بازار برق تجديد ساختار يافته، ابزارهاي مناسبي براي رقابت با ساير فروشندگان ايجاد خواهد شد.
1-3- اهداف پايان نامه
هدف از ارائه اين پاياننامه ارائه راهکاري براي بهبود کيفيت توان موردنياز مصرفکنندگان در شبکه هاي تجديد ساختاريافته است. اين بهبود به گونهاي خواهدبود که هر مصرف کننده کيفيت توان مورد نياز خود را با هزينه متناسب آن دريافت کند.
امروزه در بازار بزرگ و رقابتي فروش برق، شرکت هاي فروشنده بايد با تأمين نيازهاي مشتريان خود و افزايش ميزان رضايت مندي آن ها، هم تعداد آن ها راافزايش دهند و هم سود بيشتري را عايد شرکت نمايند. براي دستيابي به اين مهم ارائه روشي که هم بتواند کيفيت توان را درچند سطح ارائه کند و هم هزينه هاي تأمين آن را کاهش دهد ضروري به نظر ميرسد.
در اين تحقيق با استفاده از ساختار جبرانساز يکپارچه کيفيت توان مجزا شده (OPEN UPQC) و طراحي کنترل کننده مناسب آن، بهبود کلي کيفيت توان را براي همه مصرف کنندگان و نيز افزايش کيفيت توان براي برخي از مشتريان که نياز به کيفيت توان بالاتر دارند فراهم شده است.
1-4- سازماندهي پايان نامه
درفصل اول به معرفي تحقيق وبيان مسئله مورد نظر، تحقيقات صورت گرفته واهداف پايان نامه پرداخته شده است.
در ابتداي فصل دوم ابتدا به معرفي شبکههاي تجديد ساختاريافته و سنتي پرداخته شده و در ادامه انگيزههاي تجديدساختار مورد بررسي قرارگرفته است. سپس عوامل موثر در تجديد ساختارمورد مطالعه قرارگرفته اند.در ادامه فصل مدل هاي اجرايي صنعت برق معرفي شده و مزايا و معايب هرکدام بررسي شده است. و در پايان اين فصلبه موضوع اصلي که همان کيفيت توان در شبکه هاي تجديد ساختار يافته است، پرداخته شده است.
در فصل سوم تجهيزات جبران سازي پديده هاي کيفيت توان نظير فيلتر اکتيو سري، فيلتر اکتيو موازي، جبران سازيکپارچه کيفيت توان، جبران ساز يکپارچه کيفيت توان مجزاشده و….معرفي شده اند.
در فصل چهارم ابتدا به معرفي جبران ساز يکپارچه کيفيت توان مجزاشده (OPEN UPQC) که ترکيبي جديد ازدو فيلتر سري و موازي مي باشد پرداخته شده و سپس روش هاي کنترل آن براي تشخيص جبران سازي کمبود و بيشبود ولتاژ و جبرانسازي هارمونيکي و توان راکتيو مورد بررسي قرار گرفته است.
درفصل پنجم براي اثبات کارايي OPEN UPQC شبيه سازي هاي متعددي انجام پذيرفته و نتايج شبيه سازي هاي صورت گرفته با نرم افزار PSCAD ارائه شده اند. در نهايت با مقايسه نتايج روش هاي مختلف، کارايي OPEN UPQC با استفاده از روش کنترل پيشنهادي نشان داده شده است.
در فصل ششم نيز نتيجه گيري و پيشنهادات جهت ادامه تحقيقات آتي ارائه شده است.
فصل دوم
کيفيت توان دربازاربرق تجديد ساختاريافته

فصل دوم
کيفيت توان در بازار برق تجديد ساختاريافته
2-1- مقدمه
امروزه بهبود شاخصه هاي کيفيت توان در شبکه هاي تجديد ساختار يافته امري ضروري و اجتناب ناپذير است. لذا در اين فصل ابتدا انگيزه هاي پيدايش تجديد ساختار در صنعت برق مورد بررسي قرار گرفته و سپس به عوامل موثر بر روند تجديد ساختار اشاره شده است.
مدل هاي اجرايي مختلفي براي صنعت برق وجود دارد. در اين فصل، به 4 مورد از آن ها اشاره شده و مزايا ومعايب هرکدام توضيح داده شده است. در بخش پاياني اين فصل نيز مسئوليت بخش هاي مختلف توليد و توزيع برق در ارتباط با ارتقاء کيفيت توان در شبکه هاي تجديدساختار يافته بيان شده است.
2-2-صنعت برق سنتي
تقريباً در تمامي کشورها و در صد سال اخيرصنعت برق به صورت انحصاري بوده و تحت نظارت دولت قرار داشته است. اين صنعت به صورت انحصاريکپارچه و با ساختار عمودي فعاليت مي کرده و دولت مالکيت کليه تأسيسات توليد، انتقال و توزيع را در اختيار داشته و فقط شرکت برق ملي يا محلي مجاز به توليد، انتقال، توزيع و فروش برق در محدوده خدماتي خود بوده است. شرکت برق مجبور بود نياز تمام مصرف کنندگان منطقه خدماتي خود را تأمين نمايد، نه الزاماً آن هايي را که سودآورند. شيوه هاي عملياتي و کسب و کار شرکت برق ميبايست مطابق قواعدي بود که توسط ناظرين دولتي تعيين ميگرديد.
نرخ هاي شرکت برق مطابق با رهنمودها و قواعد تنظيمي دولت بود ودولت تضمين ميکرد که اين نرخ هاي تنظيمي يک حاشيه سود عادلانه ومنطقي بالاتراز هزينه ها را براي شرکت برق به همراه داشته باشد[6].
2-3- انگيزه هاي تجديد ساختار1 صنعت برق
از سال 1970، صنعت برق درحال تغيير و تحول و حرکت به سمتي است که با اجازه رقابت بين توليدکنندهها و ايجاد شرايط مناسب، سعي در کاهش هزينه هاي توليد و توزيع برق، حذف ناکارآمدي ها، جداشدن وظايف و افزايش قدرت انتخاب مشتري داشته است. اين تحول به سوي بازار رقابتي برق، معمولا مقررات زدايي يا تجديد ساختارناميده مي شود[6].
از جمله مزاياي اين تغيير وتحولات مي توان به موارد زير اشاره کرد:
– فراهم آوردن حق انتخاب براي مصرف کنندگان
– رقابتي نمودن عرضه کالاي برق درسطوح مختلف وبه تبع آن تعيين قيمت مناسب براي مصرف کننده
– جذب سرمايه هاي موجود در بخش خصوصي وهدايت آن در جهت انتفاع جمعي وعدم نياز به سرمايه گذاري کلان دولتي
– افزايش کيفيت کالاي ارائه شده با توجه به رقابت موجود
2-4- عوامل موثربرروندتجديد ساختار
کارايي
يکي از عوامل کليدي اصلاحات صنعت برق افزايش کارايي بود. دولت ها به دنبال بحران نفتي 1973 پي بردند که سرمايهگذاري آنها در بخش برق جوابگوي تقاضاي روزافزون الکتريسيته نخواهد بود. بنابراين تغييرساختارصنعت برق با تأکيد برايجاد بازارهاي رقابتي ميتوانست منجر به استفاده بهينه ازمنابع وافزايش کارايي شود.
پيشرفت هاي جديد درفن آوري
پيشرفت فن آوري عامل مهم ديگر براي تغييرساختاربود. دو نوآوري درصنعت برق اثرعمده اي در خصوصي سازي اين صنعت داشت:
اولين نوآوري دستيابي به فن آوري ساخت نيروگاههاي سيکل ترکيبي بود. بکارگيري نيروگاه هاي سيکل ترکيبي با سطح اطمينان بالاتر و ابعاد کوچکترميتواند امکان عرضه برق را باتوجه به افزايش تقاضا مهيا سازد.
دومين نوآوري امکان بکارگيري اطلاعات در مديريت صنعت برق بود. امکان دستيابي سريع به اطلاعات مربوط به هزينه هاي توليد برق نيروگاه هاي مختلف از طريق شبکههاي مخابراتي وکامپيوتري پرسرعت، ايجاد بازارهاي عمده فروشي برق و اداره بازارهاي يکپارچه برق را ميسر ميسازد.
رقابت جهاني
امروزه طيف وسيعي ازکالاهاي انرژي بر، درتجارت جهاني وارد شده اند. ازاين رو شرکتهاي عرضه کننده اين کالاها سعي مي نمايند هزينه هاي توليد اين کالاها راحداقل نمايند تا امکان رقابت در بازارهاي جهاني ميسر باشد. به همين دليل قيمت برق مصرفي اين شرکت ها ازاهميت خاصي برخورداراست. شرکت ها به دنبال آن هستند که برق را از واحدهايي خريداري نمايند که قيمت عرضه آن ها کمتر باشد. به همين دليل تجارت جهاني عاملي مهم درتغيير ساختار صنعت برق مي باشد.
يکپارچگي سيستم انتقال
يکپارچگي سيستم انتقال مي تواند موجب ايجادفرصت پاسخگويي به تقاضاهاي مختلف از طريق تشکيل بازار عمده فروش برق شود.
محدوديت هاي مالي
استفاده ازتسهيلات بانک جهاني براي افزايش توليد برق ويا بهبود شبکه هاي انتقال و توزيع، شرکت هاي فعال در صنعت برق را مجبور به اجراي سياست هاي ديکته شده از سوي اين بانک ميکند. برخي از اين سياست ها عبارتند از:

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

– تجديد ساختاريکپارچه وخصوصي کردن تأسيسات
– تجديدساختار مالي واصلاح تعرفه ها
– تعيين ناظر مستقل بر بازار برق
– ايجاد بازار رقابتي برق
شرايط خاص کشورها
علاوه برموارد بالا،اهداف تجديدساختاروخصوصي سازي صنعت برق درهرکشورمتفاوت ميباشد که ميتوان آن اهداف راباتوجه به پيشرفته يا درحال توسعه بودن کشورها تقسيم بندي نمود.
الف) کشورهاي پيشرفته
علل تجديدساختارصنعت برق در کشورهاي پيشرفته عبارتند از:
– تأمين نظر مشتريان در رابطه با انتخاب توليدکننده
– ايجاد فضاي رقابتي وکاهش هزينه ها و به دنبال آن افزايش کارايي
– منطقي کردن اهداف وايجاد سرمايه گذاري ريسکي
ب)کشورهاي درحال توسعه
اين کشورها با تقاضاي روزافزون برق و عدم توانايي دولت ها درسرمايه گذاري و تأمين عرضه متناسب با تقاضا مواجه هستند، لذا هدف از تجديد ساختارجذب سرمايه هاي داخلي و خارجي براي افزايش عرضه ميباشد.
– به علت وجودانحصارطبيعي درصنعت برق، رقابت سالم در عرصه هاي توليد، انتقال و توزيع وجودندارد و تجديد ساختار ميتواند ضمن ايجاد رقابت، کارآيي را افزايش دهد.
– شفاف نمودن روابط مالي و مشخص شدن هزينه واقعي انرژي[7].
2-5-مدل هاي اجرايي ساختار صنعت برق
طي زمان هاي طولاني برق به عنوان يک کالاي استراتژيک تحت کنترل دولت و يا شرکتهاي انحصاري توليد و عرضه بود. اما در طي دو دهه گذشته به اين ايده که توليد، انتقال و توزيع نيروي برق بايد داراي انحصار طبيعي باشد باشک و ترديد نگريسته شده است.
يک کشوربا انحصارکاملا عمودي سيستم برق که درآن توليد، انتقال وتوزيع برق تحت کنترل دولت مي باشد، براي رسيدن به يک بازار رقابتي ايده آل، نميتواند ناگهان از سيستم کاملا متمرکزوارد سيستم بازار آزاد کاملا رقابتي شود. درواقع بين اين دوحالت گونه هاي متفاوتي از بازارها وجوددارند، که کشورهاي مختلف با توجه به موقعيت خاص خود، هرکدام در يکي ازاين بازارها قرارمي گيرند. لذا دراين قسمت به بررسي اين بازارها، معايب و مزاياي آنها پرداخته خواهد شد. لازم به تذکر است که اين مدلها در يک اقتصاد بسته مورد بررسي قرار گرفتهاند و درصورتي که امکان تبادل و ترانزيت برق در يک اقتصاد جهاني به صورت آزادفراهم گردد، ميتوان مدلهاي جديدي را به آن اضافه کرد[7].
چهار الگوي عملي مشاهده شده درکشورها شامل موارد زير است:
انحصاريکپارچه عمودي
انحصارخريدار
رقابت در بازارعمده فروشي
اختيارکامل مشتري درانتخاب عرضه کننده برق
2-5-1- مدل انحصاريکپارچه عمودي2(VIM)
از لحاظ تاريخي،صنعت برق داراي ساختارVIM با مالکيت دولتي و يا شرکت خصوصي بوده است. البته تا همين اواخر در بعضي از کشورها نظير ايالات متحده اين انحصار در دست بخش خصوصي بوده است. دراين مدل، رقابت و حق انتخاب براي مشتري و فروشنده برق وجودندارد و قيمت برق توسط دولت کنترل مي شود. مالکيت و بهره برداري کليه نيروگاههاي توليدي، شبکه هاي انتقال و توزيع در اختيار واحدانحصاري است.
مزاياي مدل VIM
ازنظربرنامه ريزي صنعتي دو ويژگي برق شامل غيرقابل ذخيره بودن آن و نياز به برابري دائمي ولحظه اي عرضه وتقاضا،سبب مي شود تا براي هماهنگي بين توليد، انتقال وتوزيع يک ساختارانحصاري ايجادشود.
مزاياي اين ساختارعبارتنداز:
-صرفه جويي ناشي از مقياس3 درنيروگاههاي بزرگ
-هماهنگي لحظه اي بين بخش هاي مختلف صنعت برق
-حذف هزينه هاي قراردادي درمقايسه بايک فضاي رقابتي
-درانحصارهاي دولتي برق رساني به روستاها ومناطق دوردست موجه مي باشد.
معايب مدلVIM
امروزه پيشرفت فن آوري امکان ساخت واستقرار نيروگاههاي توليدبرق کوچک را در نزديک مراکزتقاضاميسرنموده است. همچنين با گسترش فن آوري اطلاعات،آزادسازي وتوسعه رقابت درديگرصنايع زيربنايي اين تفکرراکه ساختارVIM تنها مدل حاکم برصنعت برق مي تواند باشد را باترديدمواجه ساخته است. علاوه برآن معايب عمده ساختارVIM به شرح زير است:
-فقدان انگيزه هاي لازم براي بهبودخدمات وتقليل هزينه ها
-عدم شفافيت وتصميم گيري هاي ضعيف درسرمايه گذاري
-به علت انحصار،دخالت هاي سياسي عملکردکل سيستم راتحت تأثير قرارمي دهد.
2-5-2- مدل انحصارخريدار (monopsony)
دراين مدل امکان رقابت در توليدبرق وجوددارد ولي انتقال وتوزيع همچنان انحصاري است.دراين مدل توليدکنندگان خصوصي طي يک قرارداد بلندمدت برق را به تنها خريدارکه دولت است مي فروشند. اين قراردادها به نحوي تنظيم مي شوند که مبلغ خريد برق از هر نيروگاه برابر باهزينه نهايي آن باشد.البته خريد برق براساس هزينه هاي واقعي باعث مي شودتاتوليدکنندگان انگيزه کمتري براي کاهش اين هزينه ها داشته باشد.
مزاياي مدل انحصارخريدار
امکان سرمايه گذاري بخش خصوصي رادر توليد برق فراهم مي سازد وبه دولت امکان مي دهد تا با آزاد سازي بخشي از سرمايه ساير اهداف واولويت هاي اجتماعي از جمله برق رساني به مناطق دوردست و روستاها را پيگيري نمايد.
معايب مدل انحصارخريدار
اين مدل بخش اعظم مشکلات VIM را داراست.بازاررقابتي وجودنداردولذا دستيابي به کارايي اقتصادي مشکل مي باشد.همچنين امکان دارد خريدار انحصاري برق توليدي بين توليدکنندگان تبعيض قائل شود.
با وجوداين مشکلات،مدل انحصار خريدار مي تواند درجايي که امکان ايجاد يک بازار کامل وجودنداشته وهنوزسيستم هاي حسابداري پيشرفته درصنعت برق شکل نگرفته،نمايانگريکتغييروضعيت بهترنسبت به ساختارVIM باشد.
2-5-3 – مدل رقابت دربازارعمده فروشي4(WCM)
دراين مدل رقابت درتوليد به صورت عرضه آن دربازار عمده فروشي مي باشد.همچنين شرکت هاي توزيع به صورت جداگانه مي توانند برق موردنيازخودراازهرتوليدکننده وازجمله توليدکننده هاي مستقل برق(5IPP)به صورت رقابتي خريداري کنند. شرکت هاي توزيع انحصارخودرابرفروش برق به مشتريان نهايي حفظ مي کنند.
چون در اين مدل يک خريدار منحصربه فرد وجودندارد(برخلاف مدل قبل)ريسک مربوط به فناوري وبازاربرعهده توليدکنندگان است.دراين مدل شرکت هاي توليدبرق فعلي،مجبوربه رقابت باتوليدکنندگان جديد مي باشند.بنابراين هرتوليدکننده سعيمي کند با انتخاب فناوري جديد وتوليد برق به صورت بهينه قدرت رقابتي خود رادربازارحفظ نمايد.
چون دراينمدل يک بازاريکپارچه وجوددارد، تجارت عمده فروشي برق به صورت نسبتاً رقابتي امکان پذير است.در اين بازارهاهزينه توليدکنندگان توسط قيمت عمده فروشي برق تعيين مي شود.دراين مدل با وجود اينکه ممکن است هنوز تعداد فروشندگان برق نسبتاً محدود باشد وليکن اين امکان وجوددارد که شرکت هاي توليد وتوزيع برق قراردادهاي دوجانبه منعقد نمايند تا برق را از طريق سيستم انتقال به شبکه توزيع مورد نظر منتقل نمايند.دراين مدل هنوزانحصاربازاربرق وجوددارد،چونمصرف کننده هاي نهايي حق انتخاب عرضه کننده را ندارند.دراين مدل برخي يارانه ها حفظ مي شود، اگرچه شکل آن محدودتر خواهد بود.
مزاياي مدل WCM
دراين مدل تعيين قيمت توليدبرق (درشرايط افزايش ظرفيت ونوع سوخت)به عهده بازاراست. کارآيي اقتصادي بهبود مي يابد وخطرات سرمايه گذاري از دولت به سرمايه گذاران خصوصي منتقل مي شود.اگرچه سرمايه گذار ممکن است قبل از ساخت نيروگاه،درجستجوي يک قرارداد بلند مدت براي فروش برق باشد،ليکن با وجود يک بازار برق عمده فروشي چنين قراردادهايي ضروري نمي باشد.
ازمزاياي اين مدل رفع موانع مربوط به مقررات وايجاد رقابت در صنعت عرضه برق مي باشد که اين امر مي تواند منافع اقتصادي واجتماعي را به همراه داشته باشد.
اغلب کشورهايي که تاحدودي موفق به اجراي خصوصي سازي برق شده اند،ازاين مدل استفاده مي نمايند.
معايب مدلWCM
دراين مدل تطبيق توليدکنندگان با مسئوليت هاي اجتماعي آنان دررابطه باتوليدبرق وجودندارد،چرا که معمولا بنگاههاي خصوصي به دنبال حداکثرکردن سودهستند.بنابراين ممکن است منافع اين بنگاهها بااهداف اجتماعي دولت مانند عدالت اجتماعي يابرق رساني به مناطق دوردست درتضادقرار بگيرد.
هرچندکه اين مدل بيانگريک قدم مهم به سوي اعمال رقابت در صنعت برق است اما هنوز منافع اقتصادي مربوط به يک بازار آزاد کامل حاصل نشده است.به هرحال وقتي اعمال رقابت درسطح عمده فروشي حاصل شده باشد،آسانتر مي توان به راههاي اعمال رقابت درسطح خرده فروشي فکرنمود واين قدم معمولا پس از ايجاد بازارعمده فروشي دنبال مي شود.
2-5-4- مدل انتخاب کامل مشتري6(FCC)
دراين مدل،رقابت درتمام سطوح صنعت برق به صورت ايده آل از عمده فروشي تا مصرف کنندگان اعمال مي شود.عامل کليدي اين مدل دسترسي مستقيم هرکس به شبکه هاي توزيع وانتقال است.بااستقرار نظام نظارتي صحيح،يک مصرف کننده برق از لحاظ تئوري مي تواند برق مورد نياز خودرااز هرخرده فروشي تأمين کند،که اين خرده فروش نيزبه نوبه خودمي تواندبرق را ازبازارعمده فروشي رقابتي،خريداري نمايند.به صورت واقعي،وظايف شبکه انتقال و توزيع،کاملا از وظايف توليد وخرده فروشي تفکيک شده است.
کارديسپاچينگ مي تواند توسط مالک شبکه انتقال انجام شود،ولي درصورت وجودبيش از يک شبکه انتقال،اين امرتوسط بهره بردار مستقل سيستم(ISO7)ونهايتاً بازار عمده فروشي انجام مي شود.بااين ساختار،ورودشرکت ها در فضاي رقابتي توليد وخرده فروشي آزاد است.
بازارعمده فروشي مانند يک مزايده عمل مي کند،خريداران وفروشندگان با هم ديداروکالاهاي خود(برق)رابراساس قراردادهاي طولاني مدت وياقراردادهاي لحظه اي مبادله ميکنند.دراين مدل يک خريدار منحصربه فردوجودندارد، بازيگران بازار هرگزداراي قدرتي نيستند وهرگزريسک بازار را عهده دار نمي شوند.آن ها صرفاً به عنوان حراج گذار عملمي کنند ودرآمد خودراازقراردادهابه دست مي آورند.
مزاياي مدل FCC
دراين مدل تازماني که سيستم نظارتي تمام تلاش خودرابراي رفع نواقص بازاروکنترل سوء استفاده ازقدرت دربازار به عمل مي آورد،کارايي اقتصادي به حداکثرخواهدرسيد.
تجربه جوامعي که اين مدل رااعمال کرده اند نشان مي دهد که هزينه ها دربخش توليدبرق به طورقابل ملاحظه اي سيرنزولي دارد ومعمولا نتيجه آن درتعرفه هاي خرده فروشي پايين ترنمايان مي شود.همچنين کيفيت وکميت برق درسطح خرده فروشي افزايش مي يابد.
به خاطررقابت دربخش توليد،عوامل سود آوري نيروگاهها افزايش مي يابد. چون نيروگاههاي باهزينه توليد بيشتر ازدايره توليدخارج يامجبوربه کاهش هزينه هاي خود مي شوند،نيروگاههابايد به نحوي برنامه ريزي کنندتا سهم بيشتري ازافزايش تقاضاراتأمين کنند.
معايب مدل FCC
مانند مدل WCM ،دراين مدل نيز تضميني براي مطابقت مسئوليت هاي اجتماعي توليد کنندگان برق بامنافع آن ها وجودندارد. اگرتأمين برق نقاط فقيرودوردست ويارشد يک بخش معين اقتصاد مدنظر باشد،براي اين امر بايد از ديگر ابزارهاي سياست اجتماعي استفاده شود.
پيشرفت تکنولوژي اطلاعات سبب مي شود تا منافع رقابت کامل دربازاربرق بيش از معايب مربوط به افزايش هزينه هاي قراردادي آن باشد.دراين مدل شرکت ها آزادند که درسرمايه گذاري مشترک،مالکيت تأسيسات وسايرفعاليت هاي بازاربرق مشارکت نمايند.دراين بازارقانون گذاران ونظارت کنندگان موظفند مراقب باشند که هيچ شرکتي بيش از اندازه،سهم بازار راکسب نکند يا رفتار غير رقابتي نداشته باشد.
انتخاب هرکدام از مدل هاي چهارگانه بستگي به شرايط اقتصادي،اجتماعي،سياسي، وفرهنگي هر کشور دارد وهيچ تضميني وجودندارد که اگرکشوري دراستفاده از مدلي موفق بود،ساير کشورها نيز دربکارگيري همان مدل موفق باشند[7].
2-6-مراحل هشتگانه اصلاحات درصنعت برق
کشورهاي مختلفي درراه اصلاح ساختار برق وايجاديک ساختاررقابتي درصنعت برق قدم هايي را برداشته اند.براي اصلاح ساختاربرق8مرحله شناخته شده است که اين مراحل را به علت تفاوت هاي ذاتي کشورها و تفاوت شرايط صنعت واقتصادي آن ها نمي توان جهان شمول دانست اما ممکن است از آن ها به عنوان راهنمايي دراجراي مراحل اصلاح صنعت برق استفاده نمود[7].
جداسازي انحصارات عمودي
اولين مرحله از اصلاح ساختار برق جداسازي سيستم يکپارچه عمودي اين صنعت در توليد،انتقال،توزيع وخرده فروشي مي باشد.
از نظر برنامه ريزان سنتي،صنعت برق بايد به صورت يک انحصار عمودي باشد چون باتوجه به عدم شباهت برق به هرکالاي ديگري ازجمله غير قابل ذخيره بودن آن، هزينه قراردادهاي مربوط به مراحل مختلف توليد،انتقال وتوزيع برق به علت انجام شدن دريک سيستم انحصاري کاهش مي يابد.اما با وجود موارد فوق،نظريات جديد تصريح مي کنند که کارآيي اقتصادي در صنعت برق رقابتي به مراتب بيشترازکارايي اقتصادي دريک انحصار عمودي است وباحضورتوليدکنندگان مستقل برق واستفاده ازتکنولوژي اطلاعات ونيزتکنولوژي هاي پيشرفته مي توان گامهاي بزرگي دراستفاده کاراتر ازبرق برداشت.درضمن وجود رقابت درصنعت برق،فروشندگان را به جلب مشتري ازطريق ارائه خدمات بهتر با قيمت هاي پايين ترتشويق مي نمايد.
ايجاد بازار عمده فروشي برق
ايجادبازار عمده فروشي نيازمند تجديد ساختار در توليدبرق يعني ايجادشکاف درمالکيت نيروگاهها،ايجاد بهره برداري مستقل واعمال مقررات براي کنترل ونظارت برتجارت رقابتي مي باشد.
بعداز تفکيک وظايف به توليد،انتقال وتوزيعبايد انحصارافقي درتوليدشکسته شده وقيمت هابدون دخالت دولت توسط فشارهاي رقابتي بين توليدکنندگان وازطريق بازارعمده فروشي برق تعيين گردد.
تفکيک انحصارتوليد
براي حفظ قيمت ها درسطح پايين وکارايي در سطح بالا،بايد انحصارافقي درسطح توليد ازبين برود ودرضمن قوانين رقابتي موثري وجودداشته باشد تاامکان سوء استفاده ازقدرت بازار ازطريق راکدکردن سطح رقابت وافزايش قيمت ها دردوره اي خاص،ازتوليدکنندگان گرفته شود.
انتخاب سيستم بهره برداري مستقل
درمرحله تفکيک افقي توليد،بايد يک بهره بردارمستقل به عنوان هماهنگ کننده بين توليدکنندگان براي تأمين برق موردنيازسيستم،مراقبت ازامنيت،برنامه ريزي براي توسعه شبکه،توازن لحظه به لحظه عرضه وتقاضا وکنترل فرکانس وولتاژسيستم فعاليت کند.اين بهره بردارمستقل بايد هيچ گونه مالکيتي در سيستم انتقال نداشته باشد.
طراحي بازار
خريد وفروش برق به دوصورت انجام مي گيرد:
قراردادهاي دوجانبه بين مشارکت کنندگان مستقل
يک مکانيزم ازقبل مشخص شده توسط بازاريکپارچه برق که لزوماً به عنوان يک قراردادچندجانبه بين تمام شرکت کنندگان در بازارمي باشد.
درمعاملات دوجانبه عرضه کننده ها ومصرف کننده ها به طورمستقل معامله مي کنند وميزان توليد ومصرف وشرايط مالي رابدون دخالت ISO تعيين مي کنند.وقتي مصرف کنندگان ارزانترين توليدکننده ها راانتخاب مي کنند،کارايي اقتصادي ارتقا مي يابد.اماويژگي هاي يکسان شبکه هاي انتقال برق به کارگيري اين مدل رامشکل مي کند.مشکلات ايجادشده بدليل فقدان هماهنگي بين معاملات مستقل،به تجاوزونقض محدوديت هاي شبکه از قبيل تراکم وتلفات سيستم انتقال منجر مي شود.
درواقع براي مديريت تراکم،بهره بردارسيستم مي تواند اهداف متفاوتي را بکاربرد.اين اهداف ازيک فرمولاسيون حداقل هزينه شروع شده وتا روشي که منجربه حداقل تغييرات ممکن زمانبندي ها مي شودرادربر مي گيرد.
معاملات چندجانبه حالت تعميم يافته معامله دوجانبه است.اين الگوي عملياتي به مصرف کنندگان وعرضه کننده هااجازه مي دهدتابه دنبال سودخودباشندضمن اين که بهره بردار مستقل سيستم ايمني شبکه راتضمين مي نمايد.موضوع مسلم اين است که هماهنگ نمودن معاملاتي که 3گروه يا بيشتردر آن درگيرباشند براي کاهش تراکم ياتضمين ايمني عمليات،حياتي است.دراين مدل حداقل نقش به ISOداده مي شود، زيرا هيچ اطلاعاتي درمورد هزينه هايافعاليت هاي مالي نخواهدداشت.
استقرارمقررات
بازاربرق بايدتوسط يک قانون يا آيين نامه نشأت گرفته از قانون اساسي هرکشور کنترل شود.
مديريت بازار
بهره بردارمستقل سيستم بايدمسئوليت مديريت بازارکه شامل جمع آوري مزايده ها ومناقصات از توليدکنندگان وخريداران،تنظيم قيمت هاي کوتاه مدت ولحظه اي وانجام تسويه حساب مالي بين مشارکت کنندگان بازار مي شود راانجام داده وبه صورت غيرانتفاعي عمل کند وهزينه خودرابه ميزان استفاده شرکت کنندگان ازخدمات اين بهره بردارتأمين کند.
تضمين دسترسي به شبکه انتقال


پاسخ دهید