Σχεδιασµός Οικολογικού ιαµεσολαβητή για την εποπτεία και διαχείριση δικτύου διανοµής ηλεκτρικής ενέργειας

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Σχεδιασµός Οικολογικού ιαµεσολαβητή για την εποπτεία και διαχείριση δικτύου διανοµής ηλεκτρικής ενέργειας"

Ζένια Ζέρβας
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Σχεδιασµός Οικολογικού ιαµεσολαβητή για την εποπτεία και διαχείριση δικτύου διανοµής ηλεκτρικής ενέργειας Σωτηρία ριβάλου Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Μονάδα Εργονοµίας

2 Συστήµατα διανοµής ηλεκτρικής ενέργειας Τα συστήµατα διανοµής ηλεκτρικής ενέργειας αυξάνονται συνεχώς σε ότι αφορά την πυκνότητα, και το πλήθος στοιχείων που περιλαµβάνουν. Ταυτόχρονα καθώς η ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας αγγίζει σε κάποιες περιπτώσεις τη δυναµικότητα του δικτύου, η ορθή κατανοµή των διαθέσιµων ενεργειακών πόρων, αποτελεί κοµβικό σηµείο για την ασφάλεια και την ευστάθεια του συστήµατος. Το έργο των διαχειριστών των συστηµάτων γίνεται όλο και πιό απαιτητικό αφού πρέπει Να εποπτεύουν και να διαχειρίζονται ένα µεγάλο πλήθος κατανεµηµένων µονάδων και στοιχείων, που παρουσιάζουν διαφορετικά χαρακτηριστικά (τεχνολογία κατασκευής, παλαιότητα, επίπεδο συντήρησης, όρια ασφαλούς λειτουργίας,κλπ) Να συνεργαστούν µε πολλά άτοµα προκειµένου να συνδιαχειριστούν στοιχεία του δικτύου Να προσαρµόζουν ευέλικτα τις στρατηγικές ελέγχου σε ένα δυναµικά µεταβαλλόµενο περιβάλλον λειτουργίας (καιρικές συνθήκες, ζήτηση καταναλωτών) 2

3 ιαµεσολαβητές Ο έλεγχος των δικτύων διανοµής µέσης τάσης γίνεται από αίθουσες ελέγχου. Αρµοδιότητα κάθε αίθουσας ελέγχου αποτελεί η εποπτεία και διαχείριση συγκεκριµένης βαθµίδας µέσης τάσης (πχ. 20 KV, 22KV), για οριοθετηµένες γεωγραφικές περιοχές (πχ. Αθηνών, Θεσσαλονίκης). Η αλληλεπίδραση των χειριστών µε τα στοιχεία και τις λειτουργίες του δικτύου, υλοποιείται µέσω των διαθέσιµων σε κάθε αίθουσα ελέγχου διαµεσολαβητών (interfaces). ιαµεσολαβητή κάθε αίθουσας ελέγχου αποτελεί το σύνολο των επιφανειών µέσω των οποίων οι εργαζόµενοι µπορούν να αντλήσουν πληροφορία για τα στοιχεία και λειτουργίες του δικτύου να προκαλέσουν αλλαγές σε στοιχεία του δικτύου, και να ελέγξουν λειτουργίες του δικτύου 3

4 Σχεδιαστικό Πρόβληµα 4

5 Οικολογικός Σχεδιασµός Η επιστήµη της Εργονοµίας έχει αναπτύξει διάφορες µεθόδους, τεχνικές και εργαλεία για την ανάλυση, το σχεδιασµό και την αξιολόγηση διαµεσολαβητών σε σύνθετα κοινωνικοτεχνικά συστήµατα, όπως τα δίκτυα διανοµής ηλεκτρικής ενέργειας. Ο σχεδιασµός Οικολογικών ιαµεσολαβητών αποτελεί µία σύγχρονη προσέγγιση, για τη σχεδίαση διαµεσολαβητών σε σύνθετα συστήµατα. Η βασική φιλοσοφία των Οικολογικών ιαµεσολαβητών στηρίζεται στη δυνατότητα του ανθρώπου να επικεντρώνει την προσοχή του σε συγκεκριµένα σηµεία µίας σύνθετης εικόνας, καθώς και να αντιλαµβάνεται σύνθετες µορφές σε διαφορετικά επίπεδα αφαίρεσης ή λεπτοµέρειας. Οι Οικολογικοί ιαµεσολαβητές προσπαθούν να αντιµετωπίσουν τα µειονεκτήµατα των συµβατικών διαµεσολαβητών Αναπαριστώντας τις φυσικές, τοπολογικές, δοµικές και λειτουργικές σχέσεις των στοιχείων και παραµέτρων του συστήµατος Παρέχοντας πολλαπλές απεικονίσεις του συστήµατος µε διαφορετικό βαθµό λεπτοµέρειας Απεικονίζοντας τους κανόνες και τα όρια ασφαλούς λειτουργίας του συστήµατος 5

6 Ανάλυση µε στόχο το σχεδιασµό... Ανάλυση του τεχνολογικού συστήµατος Ανάλυση των υπαρχόντων διαµεσολαβητών (ποιές πληροφορίες χρησιµοποιούνται πιό συχνά, ποιός ο τρόπος απεικόνισης κάθε πληροφορίας) Εντοπισµός «σχεδιαστικών παρεµβάσεων» των χειριστών στον υπάρχοντα διαµεσολαβητή (δείχνουν πληροφορία που απεικονίζεται σε µη κατάλληλη µορφή, πληροφορία που απεικονίζεται σε µή κατάλληλο σηµείο, πληροφορία που λείπει) Ανάλυση της τυπικής και άτυπης οργάνωσης της εργασίας (ποιός είναι υπεύθυνος για ποια καθήκοντα, ποιό τµήµα του συστήµατος εποπτεύει, ποιός έχει πρόσβαση σε ποιά πληροφορία, πως την ανταλλάσσει) Ανάλυση νοητικών δραστηριοτήτων και στρατηγικών των εργαζοµένων, τόσο σε κανονικές όσο και έκτακτες καταστάσεις 6

7 Παραδείγµατα Σχεδιασµού... Θέσεις ιακοπτών υνατότητες µεταγωγής φορτίων Τιµές των βασικών παραµέτρων λειτουργίας & σχέσεις µεταξύ των παραµέτρων 7

8 Απεικόνιση των θέσεων διακοπτών δικτύου 8

9 Απεικόνιση των δυνατοτήτων µεταγωγής φορτίων 9

10 Απεικόνιση σύνθετων σχέσεων µεταξύ βασικών παραµέτρων λειτουργίας 10

11 Εφαρµογή του Οικολογικού Σχεδιασµού Υποστήριξη για διαφορετικές συνθήκες λειτουργίας του συστήµατος, προκειµένου οι χειριστές να προσαρµόζουν κατάλληλα τους στόχους και τις στρατηγικές ελέγχου κατά τη διαχείριση του δικτύου. Υποστήριξη των συνεργασιών που αναπτύσσουν οι χειριστές, προκειµένου να συντονίσουν τη διαχείριση διαφορετικών στοιχείων ή να συνδιαχειριστούν στοιχεία του δικτύου. Υποστήριξη των χειριστών στην απόκτηση ουσιαστικής γνώσης για τη λειτουργία του συστήµατος και την καλλιέργεια δεξιοτήτων για τη διαχείριση του, προκειµένου να µπορούν να αντιµετωπίσουν µε επιτυχία ακόµη και µη-οικείες καταστάσεις που µπορεί να εµφανιστούν σε αυτό. 11

12 Υποστήριξη χειριστών για συνθήκες «καύσωνα» Σε συνθήκες καύσωνα, αυξάνεται πολύ η ζήτηση της ενέργειας συγκεκριµένες ώρες της ηµέρας, ενώ ταυτόχρονα καταπονείται ο εξοπλισµός του δικτύου από τις υψηλές θερµοκρασίες, µε συνέπεια να είναι πιθανή η εµφάνιση τοπικών ή εκτεταµένων µπλακάουτς. Στόχος: µείωση της πιθανότητας εµφάνισης ενός τοπικού ή εκτεταµένου µπλακαουτ Υποστήριξη: Γενική πληροφορία (συνολική ζήτηση, συχνότητα δικτύου, κλπ) Εποπτική απεικόνιση όπου µπορεί να ελέγξει ο χειριστής τις τιµές σηµαντικών παραµέτρων, για τις βασικές µονάδες του δικτύου Οι χειριστές σχηµατίζουν εικόνα για την ικανότητα του δικτύου (ευστάθεια, διαθεσιµότητα πόρων) να αντέξει την ζήτηση, και προγραµµατίζουν διορθωτικές ενέργειες για την αποφυγή ενός µπλακάουτ. 12

13 Υποστήριξη χειριστών για συνθήκες «καταιγίδας» Σε συνθήκες καταιγίδας ή χιονόπτωσης, παρατηρούνται καταστροφές του εξοπλισµού του δικτύου, µε αποτέλεσµα να µην είναι δυνατή η ηλεκτροδότηση κάποιων περιοχών του δικτύου. Στόχος: αποκατάσταση των κατεστραµµένων στοιχείων του δικτύου το συντοµότερο δυνατόν Υποστήριξη: Λεπτοµερής πληροφορία για την τρέχουσα κατάσταση και τα χαρακτηριστικά του στοιχείου που παρουσιάζει βλάβη Οι χειριστές οργανώνουν την αποκατάσταση των βλαβών θέτοντας κατάλληλες προτεραιότητες. 13

14 Υποστήριξη των συνεργασιών «µεταξύ αιθουσών» Λόγω της συνέχειας που παρουσιάζει το ενεργειακό δίκτυο από τους τόπους παραγωγής µέχρι τα σηµεία κατανάλωσης, οι χειριστές της διανοµής πρέπει να συντονίζουν κατάλληλα τις ενέργειές τους µε άλλες αίθουσες ελέγχου, ή µε προσωπικό συνεργείων που εκτελεί ενέργειες σε διάφορα σηµεία του δικτύου. Υποστήριξη: Παράµετροι που χαρακτηρίζουν τη λειτουργία του συστήµατος συνολικά (συχνότητα, συνολική ζήτηση, κλπ) Παράµετροι που χαρακτηρίζουν τη λειτουργία του συστήµατος τοπικά (πχ φορτίο ή εκτός λειτουργίας τµήµα κάποιας γραµµής) Οι χειριστές της αίθουσας επικοινωνούν κοινούς στόχους και συντονίζουν τη δράση τους µε άλλους χειριστές που βρίσκονται εντός ή και εκτός της αίθουσας ελέγχου. 14

15 Υποστήριξη των συνεργασιών «εντός της αίθουσας» Στην αίθουσα της διανοµής, οι χειριστές είτε διαχειρίζονται τα συµβάντα από κοινού, είτε αποφασίζουν ποιός θα διαχειριστεί κάθε συµβάν σύµφωνα µε τρέχοντα κριτήρια Υποστήριξη: Απεικόνιση πληροφορίας του δικτύου σε διαφορετικά επίπεδα λεπτοµέρειας. Απεικόνιση των σχέσεων εξάρτησης µεταξύ των τµηµάτων του δικτύου Απεικόνιση των αλλαγών κατάστασης που προκαλεί κάθε χειριστής Οι χειριστές πριν προβούν σε κάποια ενέργεια: α) ελέγχουν τις συνέπειες που µπορεί να έχει αυτή σε άλλα τµήµατα του δικτύου ή στις ενέργειες που εκτελεί κάποιος άλλος χειριστής, β) ελέγχουν τις πρόσφατες ενέργειες που έχει εκτελέσει άλλος χειριστής 15

Υποστήριξη της ανάπτυξης γνώσης και δεξιοτήτων Η ικανότητα ενός χειριστή στη διαχείριση του συστήµατος χαρακτηρίζεται από το εάν: α) αναγνωρίζει άµεσα την κατάσταση, β) υιοθετεί κατάλληλες

ντα κριτήρια Υποστήριξη: Συγκεντρωτική απεικόνιση σηµαντικών κριτηρίων ελέγχο

16 Υποστήριξη της ανάπτυξης γνώσης και δεξιοτήτων Η ικανότητα ενός χειριστή στη διαχείριση του συστήµατος χαρακτηρίζεται από το εάν: α) αναγνωρίζει άµεσα την κατάσταση, β) υιοθετεί κατάλληλες στρατηγικές αντιµετώπισης, γ) επιλέγει τη βέλτιστη λύση σύµφωνα µε τρέχοντα κριτήρια Υποστήριξη: Συγκεντρωτική απεικόνιση σηµαντικών κριτηρίων ελέγχου για την εκτέλεση ενεργειών (π.χ. µεταγωγή φορτίων) Γεωµετρική απεικόνιση των σύνθετων σχέσεων µεταξύ πολλών παραµέτρων (συσχέτιση καταστάσεων στο δίκτυο µε συγκεκριµένες γεωµετρικές µορφές) Η κατάλληλη απεικόνιση των αρχών και κανόνων που διέπουν τη λειτουργία του συστήµατος βοηθά τους χειριστές στην ανάπτυξη ουσιαστικής γνώσης για το δίκτυο, και στη διαχείριση ακόµη και µη-οικείων περιστατικών, που εµφανίζονται συνήθως όταν το σύστηµα λειτουργεί κοντά στα όρια της δυναµικότητας του. 16

17 Συµπεράσµατα... Η εφαρµογή του οικολογικού σχεδιασµού σε µεγάλης κλίµακας σύνθετα συστήµατα απαιτεί εκτενή ανάλυση του συνόλου των παραµέτρων (τεχνολογικών, οργανωτικών, κλπ) που επηρεάζουν ή καθορίζουν τον τρόπο που οι διαχειριστές των συστηµάτων αλληλεπιδρούν µε αυτά. Οι µελέτες που έχουν γίνει µέχρι σήµερα δείχνουν ότι τα οφέλη που µπορεί να προκύψουν από τον οικολογικό σχεδιασµό είναι σηµαντικά (µείωση του νοητικού φόρτου των χειριστών, πιο αποτελεσµατική διαχείριση του πεδίου, κλπ). Παρότι η δηµιουργία οικολογικών διαµεσολαβητών απαιτεί σηµαντικούς πόρους (χρόνο για την ανάλυση, το σχεδιασµό, και την αξιολόγηση), η εφαρµογή του οικολογικού σχεδιασµού για την επίλυση πραγµατικών προβληµάτων σε µεγάλης κλίµακας σύνθετα συστήµατα, παρουσιάζει ιδιαίτερο θεωρητικό & πρακτικό ενδιαφέρον. 17

Σχετικά έγγραφα

Σχεδιασμός Οικολογικού Διαμεσολαβητή για την εποπτεία και διαχείριση δικτύου διανομής ηλεκτρικής ενέργειας

Σχεδιασμός Οικολογικού Διαμεσολαβητή για την εποπτεία και διαχείριση δικτύου διανομής ηλεκτρικής ενέργειας Σωτηρία Δριβάλου Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Μονάδα Εργονομίας Συστήματα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας