يشير نظام أتمتة المحطات الفرعية إلى نظام أتمتة شامل يستخدم تكنولوجيا الحواسيب الصغيرة لإعادة تنظيم وتحسين وظائف المعدات الثانوية للمحطة الفرعية من أجل تحقيق المراقبة والتحكم والقياس والتنسيق التلقائي للمحطة الفرعية.
ظهرت أتمتة المحطات الفرعية، والمعروفة أيضًا باسم أتمتة المحطات الفرعية المتكاملة، جنبًا إلى جنب مع تطور الكمبيوتر وتقنيات الدوائر المتكاملة -الواسعة النطاق؛ تم تطوير الأنظمة التجريبية دوليًا في وقت مبكر من أواخر السبعينيات. وبحلول التسعينيات، أصبحت أجهزة الكمبيوتر قوية ومستقرة للغاية، في حين استمرت أسعارها في الانخفاض. إلى جانب التقدم في حافلات اتصالات الكمبيوتر وتكنولوجيا الشبكات، وصل أداء أنظمة أتمتة المحطات الفرعية إلى مستوى قادر على تلبية المتطلبات التشغيلية لأنظمة الطاقة. أظهرت الخبرة في البناء والتشغيل أن أنظمة أتمتة المحطات الفرعية توفر فوائد كبيرة، بما في ذلك تقليل الكابلات، ومساحة أصغر لغرفة التحكم، وتحسين قدرات المراقبة والتحكم، وتراكم البيانات التشغيلية للمعدات، وتوفير العمالة. ونتيجة لذلك، فقد أصبح نموذج المراقبة والتحكم المفضل للمحطات الفرعية الجديدة.
تشمل المعدات الثانوية في المحطات الفرعية في المقام الأول التحكم والقياس والتشوير والحماية والتحكم عن بعد والأجهزة الأوتوماتيكية. لذلك، تمثل أتمتة المحطات الفرعية التطبيق المتكامل لتكنولوجيا الأتمتة وتكنولوجيا الاتصالات وتكنولوجيا الكمبيوتر في مجال المحطات الفرعية. يمكن لأتمتة المحطات الفرعية جمع بيانات ومعلومات شاملة؛ ومجهزًا بقدرات-حوسبة عالية السرعة وإمكانات اتخاذ القرار-، فهو يسهل المراقبة والتحكم في عمليات المعدات المختلفة داخل المحطة الفرعية، وبالتالي تحقيق إدارة تشغيلية ذكية.
تركز أنظمة أتمتة المحطات الفرعية على تكنولوجيا الكمبيوتر. ويتم تشكيلها عن طريق إعادة-تفكيك وإعادة تجميع وربط وحوسبة الأنظمة والوظائف التي تدير المعدات الثانوية مثل الحماية والأجهزة والإشارات المركزية وأجهزة التحكم عن بعد. من خلال التبادل المتبادل للمعلومات ومشاركة البيانات بين الأجهزة المختلفة، تقوم هذه الأنظمة بإنجاز المراقبة والتحكم في عمليات المحطات الفرعية.
يشير نظام أتمتة المحطات الفرعية إلى نظام آلي يراقب ويتحكم ويدير مختلف معدات وعمليات المحطات الفرعية. وهو يتألف من مكونات متعددة، بما في ذلك وحدات التحكم وأجهزة الاستشعار والمحركات وأنظمة الاتصالات، ويستخدم تكنولوجيا التحكم الآلي لتحقيق التحكم الذكي والإدارة لمختلف معدات المحطات الفرعية.
يتضمن نظام أتمتة المحطات الفرعية عادة المكونات التالية:
1. نظام المراقبة: يستخدم لمراقبة الحالة التشغيلية ومعلمات العمل للأجهزة المختلفة داخل المحطة الفرعية، بما في ذلك المعلمات مثل التيار، والجهد، وعامل الطاقة.
2. نظام التحكم: يستخدم للتحكم التلقائي في الأجهزة المختلفة في المحطة الفرعية، بما في ذلك الوظائف مثل التبديل التلقائي، الحماية التلقائية، القياس التلقائي، والإنذار التلقائي.
3. نظام الحماية: يستخدم لتوفير حماية التعشيق لمختلف الأجهزة والأنظمة داخل المحطة الفرعية لمنع تلف المعدات أو الحوادث.
4. نظام الاتصالات: يستخدم لتوصيل المحطة الفرعية بأنظمة الطاقة ذات المستوى الأعلى- والمستخدمين ذات المستوى الأدنى-، مما يدعم نقل البيانات في الوقت الفعلي- والتحكم المنسق في النظام.
5. نظام إدارة البيانات: يستخدم لإدارة وتحليل ومعالجة البيانات المختلفة داخل المحطة الفرعية، مما يساعد شركات الطاقة على إدارة نظام الطاقة بشكل أفضل.
تشمل مزايا أنظمة أتمتة المحطات الفرعية ما يلي:
1. تحسين الكفاءة التشغيلية: تتيح أنظمة التشغيل الآلي التحكم السريع والدقيق وإدارة المحطات الفرعية، وبالتالي تعزيز الكفاءة التشغيلية.
2. تعزيز سلامة الشبكة: تدعم أنظمة التشغيل الآلي الحماية التلقائية للمعدات، وتمنع بشكل فعال حوادث السلامة الناجمة عن الأخطاء البشرية.
3. موثوقية النظام المحسنة: تتيح أنظمة التشغيل الآلي المراقبة السريعة والإنذار المبكر للمعدات، مما يساعد على القضاء على المخاطر بشكل شامل وتحسين موثوقية معدات نظام الطاقة.
4. تقليل تكاليف الصيانة: تدعم أنظمة الأتمتة صيانة المعدات عن بعد، مما يقلل من تكاليف العمالة ويحسن الكفاءة التشغيلية للمحطات الفرعية.
باختصار، نظام أتمتة المحطات الفرعية هو نظام قادر على التحكم تلقائيًا وإدارة قطع مختلفة من المعدات داخل المحطة الفرعية. وتشمل مزاياها تحسين الكفاءة التشغيلية، وتعزيز سلامة شبكة الطاقة، وزيادة موثوقية النظام، وانخفاض تكاليف الصيانة.