مدیریت هوشمند بار در شهر هوشمند به کمک پروتکل KNX

اهداف در روش های تولید برق سنتی، تولید کننده میزان عرضه را با توجه به میزان تقاضا تنظیم میکند. برای چنین منظوری ایستگاه های بار پایه، بار متوسط و ایستگاه های اوج قدرت بار همیشه مقدار تولید خود را با توجه به بار مورد نیاز و فرکانس شبکه تنظیم می کنند. در کنار مزایای متعددی که استفاده از انرژی های نو و تجدید پذیر دارد متاسفانه با توجه به ویژگی های ذاتی این انرژی ها با نوسانات زیادی در حین تولید مواجه خواهیم بود. در نتیجه این نوسانات زمانیکه با تقاضای بالا مواجه می شود سیستم به راحتی قابلیت انطباق با این حالت را نخواهد داشت. به همین جهت اصول تنظیم سنتی در انرژی های تجدید پذیر کارایی ندارد .مشکلات این چنینی تاثیر مستقیمی روی قابلیت اطمینان این نوع تولید کننده ها و نیز پیشبرد اهداف توسعه ای این منابع و همزمان کنار گذاشتن نیروگاه های سوخت فسیلی خواهد داشت. راه حلی که در دنیای مدرن امروز جهت برطرف کردن این مشکل در نظر گرفته شده، استفاده از شبکه های هوشمند توزیع می باشد. این شبکه ها قادرند تا با استفاده از اطلاعات و تکنولوژی های ارتباطی بار را با نوسانات تولید سازگار کرده و همخوانی بین عرضه و تقاضا ایجاد کنند. در این مقاله سعی داریم تا به بررسی یک سیستم مدیریت بار از نوع KNX بپردازیم، این سیستم بارمورد نیاز یک خانه هوشمند را با نرخ تولید برق خانگی و تعرفه های برق متغییر با زمان سازگار می سازد. راه حل ها یکی از تجهیزاتی که برای انطباق بار نیاز داریم سنسور های KNX است تا با اندازه گیری مصرف برق در یک سمت و نیز پتانسیل تولید سیستم برق فتوولتائیک (خورشیدی ) خانه این عمل صورت پذیرد. این سنسورهای اندازه گیری دو مدل هستند : یکی آنهایی که قابلیت نصب روی ریل را دارند و درون تابلو قرار می گیرند، دیگری مدل هایی که مستقیما به وسایل خانگی که با KNX ارتباط دارند متصل می شوند. در کنار سنسور های KNX سوئیچ های KNX نیز برای روشن و خاموش کردن بارها و وسایل خانگی به کار میروند. این سوئیچ ها برای بارهای نرمال بکار میروند ، مدل های دیگر آن که برای بار های خاص مثل وسایل خانگی و سیستم های تهویه مطبوع از مبدل های KNX استفاده می کنند که می توانند از طریق مدار الکترونیکی وسیله ،آن را خاموش و روشن کنند. در آخر آنچه لازم است یک کنترل کننده با یک برنامه مناسب جهت انطباق بار می باشد. در صورتی که تعرفه زمان متغییر به سیستم KNX متصل شده باشد بخش کنترل بار را می تواند با آن منطبق کند. لاجیک ماژول های KNX ، پنل لاجیک های KNX و یا PLC کوپل شده با KNX همگی می توانند به عنوان واحد کنترل در این سیستم هوشمند استفاده شوند پیاده سازی سنسورها : اندازه گیر های هوشمند توان برای اندازه گیری های بالادستی وسنسور های اندازه گیری قابل نصب روی DIN ریل های KNX برای اندازه گیری تک به تک استفاده می شوند. دستگاه های راه انداز: بارهای متعارف از طریق سوئیچ های راه انداز به سیستم متصل می شوند. راه اندازهای انرژی علاوه بر اینکه عمل اندازه گیری بار را انجام می دهند علاوه بر آن به عنوان یک سوئیچ هم عمل می کنند. وسایل خانه هوشمند از طریق پنل KNX به خطوط برق متصل می شوند. تجهیزات تهویه مطبوع نیز از طریق رابط KNX مربوطه به سیستم متصل می شوند. واحد کنترل: از یک PLC یا پنل های کنترلی به عنوان واحد کنترل می توان استفاده کرد. عملکرد انطباق بار مصرفی خانه هوشمند با سیستم تولید برق فتوولتائیک (خورشیدی) آن انطباق بار با تعرفه برق مصرفی مزایا: با بهره گیری از KNX وسایل خانگی می توانند از طریق رابط های خود به سیستم متصل شوند که این بسیار هوشمندانه تر روش کنترل مستقیم منابع تغذیه است. صرفه جویی در هزینه ها از طریق بهینه سازی مصرف با تعرفه ها درجه بالای اتوماسیون