-مقدمه         7
 -فصل اول: كلياتي در مورد اتوماسيون     10
  انواع روشها و سيستمهاي اتوماسيون شبكه توزيع    12
  اجزاء سيستم اتوماسيون       15
  انتخاب وظايف اتوماسيون       16 
  سطوح اتوماسيون        19
  اتوماسيون و اقتصاد        33
-  فصل دوم : سيستم جمع آوري، پردازش وانتقال اطلاعات  51
  نيازهاي پست        52
  نيازهاي كابينت telecontrol      53 
  RTU و اجزاء آن        53
  RTUCAN (نمونه داخلي)      67
  Sectionalizer        70
  Recloser         74
  Capacitor control       94
- فصل سوم : مخابرات اتوماسيون      98
  مخابرات ديجيتال        101
  اجزاء سيستم مخابراتي ديجيتال      102
  مدولاسيون         106
  ضرورت مدولاسيون        107
  انواع مدولاسيون        108
  ISI  و BER        120
  همزماني(synchronization)      124
  QPSK         128
  OQPSK         131
  MSK         132
  GMSK         134
  كدكننده ها         143
  كنترل خطا         145
  فرمت داده         147
  نمونه عملي         149
  مودم راديويي UHF ، NRM-400     151
  سيستمهاي مخابراتي        156
  سيستمهاي راديويي        156
  مايكروويو         158
  TDMA         159
  سيستم راديو بسته اي       160
  سيستم راديويي سلولي       161
  مودم راديويي        162
  تكنولوژي spread spectrum      163
  VSAT         167
  DLC         173
  امكانات شركت مخابرات ايران      178
  شبكه تلفن عمومي        178
  شبكه داده X.        180
  كابل مخابراتي        180
  مخابرات فيبر نوري        181
  مزايا و معايب روشهاي مختلف مخابراتي     187
  نمونه هايي از شبكه هاي مخابراتي      192
-  فصل چهارم : بررسي اتوماسيون در ديگر كشورها   196
  هندوستان         197
  سنگاپور         200
  كره جنوبي         207
  پروژه اتوماسيون مقياس بزرگ امريكا     212
  سيستم اتوماسيون ژاپن       221
  اتوماسيون توزيع در كانادا       225
-  منابع و مآخذ        237
 
مقدمه:
با گذشت بيش از يك قرن از طراحي و راه‌اندازي اولين شبكه انرژي الكتريكي با يك نيروگاه متمركز و بار توزيع‌شده در سال 1882 توسط توماس اديسون، كه تعداد 59 مشترك را با ولتاژ 110 ولت مستقيم تغذيه مي‌كرد و مقايسه آن با وضعيت كنوني شبكه‌هاي عظيم تأمين انرژي الكتريكي مي‌توان علاوه بر مشاهده‌ي پيشرفت سريع اين صنعت به افزايش باور نكردني تقاضاي مصرف‌كنندگان براي اين انرژي پي برد. با افزايش اين نياز شبكه‌هاي برق نيز دچار تغيير و گستردگي و پيچيدگي شدند و اين گستردگي تا به حدي افزايش پيدا كرد كه هم‌اكنون شبكه‌هاي برق‌رساني، در سطح توليد، انتقال و توزيع به عنوان عظيم‌ترين ساخته دست بشر محسوب مي‌شوند. مهم‌ترين ويژگي‌ اين شبكه، به هم‌پيوستگي آن است، به طوري كه ناپايداري در نقطه‌اي كوچك از شبكه قادر خواهد بود تمام نقاط شبكه را تحت تأثير قرار دهد و اين امر لزوم كنترل و نظارت دقيق را بر قسمت‌هاي مختلف شبكه روشن مي‌سازد.
از طرف ديگر انرژي الكتريكي نيز مانند ساير انرژي‌هاي ديگر پيرو نظام اقتصادي عرضه و تقاضا مي‌باشد و لذا بالا بردن سود و كاهش هزينه از اصلي‌ترين اركان حفظ بقاء آن است. انرژي الكتريكي همواره از سه سطح توليد، انتقال و توزيع مورد بررسي قرار مي‌گيرد. براي افزايش بهره‌ بايد برق را با حداقل تلفات از نيروگاه‌ها به دست مصرف‌كننده رساند. كه در اين بين با خصوصي‌سازي و واگذاري مديريت بخش‌هاي مختلف، هر كدام از سه بخش توليد، انتقال و توزيع بايد حداقل تلفات را براي بالا بردن بهره اقتصادي خود ايجاد كنند. داده‌هاي آماري بيان‌گر اين مطلب است كه بخش عظيمي از تلفات انرژي الكتريكي در سطح توزيع صورت مي‌گيرد، يعني بخش كم‌تري از انرژي رسيده به سطح 20KV به مصرف‌كننده مي‌رسد. اين امر سبب شده تا بخش توزيع مورد توجه قرار گرفته و راه‌هايي براي بالا بردن كارايي آن ايجاد شود.
اتوماسيون يكي از راه‌هايي است كه مي‌تواند با نظارت و مانيتورينگ شبكه توزيع، امكان كنترل‌پذيري اين شبكه را بيش‌تر كند.
طرح‌هاي اتوماسيون در سطوح توليد و انتقال از مدت‌ها پيش مورد توجه قرار گرفته و انجام شده‌اند. روند كلي اتوماسيون در سطح جهاني براي سيستم‌هاي توزيع از اواسط دهه‌ي 70 ميلادي آغاز شد و تاكنون ادامه دارد.
پايان‌نامه‌ي حاضر با عنوان «اتوماسيون سيستم‌هاي توزيع» سعي دارد تا در سطحي مشخص به معرفي اين سيستم و بررسي ويژگي‌هاي آن بپردازد. لازم به ذكر است كه اتوماسيون زمينه‌اي گسترده داشته و پرداختن به همه جوانب آن در يك پايان‌نامه‌ي سطح كارشناسي ممكن نمي‌باشد. اين پروژه شامل بيان كلياتي در مورد اتوماسيون بوده و بيش‌تر جنبه تئوري دارد ولي در عين حال، هر كجا لازم بوده اشاره‌اي به پژوهش‌ها و پروژه‌هاي كاربردي و عملياتي در اين زمينه شده است.
بنابر توصيه استاد راهنما در برخي از بخش‌ها وارد جزئيات مطالب شده و بيش‌تر به آن‌ها پرداخته شده است، كه از جمله آن مي‌توان به بخش مخابرات اشاره كرد.
پروژه حاضر به دليل گستردگي مطلب، شامل گرايش‌هاي مختلفي ازجمله گرايش‌هاي مخابرات، الكترونيك و كنترل مي‌باشد. البته زمينه‌ي اصلي اتوماسيون توزيع، بنابر كاربرد آن مربوط به گرايش قدرت است لذا آشنايي و تسلط بر مفاهيم مختلف هر گرايش در كنار درك عميق از سيستم‌هاي قدرت زمينه را براي درك مفاهيم آماده مي‌سازد. در طي انجام اين پروژه از مساعدت و هم‌كاري شركت‌ها و ارگان‌هاي مختلف بهره‌مند بوديم كه از تمامي آن‌ها خصوصاً بخش «مهندسي توزيع توانير» و هم‌چنين «پژوهش‌‌كده كنترل و مديريت شبكه پژوهشگاه نيرو» كمال تشكر را داريم.
در انتها از لطف و زحمات بي‌دريغ استاد محترم راهنما، جناب آقاي دكتر جواد علمايي در حين انجام مراحل مختلف پروژه كمال سپاس‌گزاري را داريم.
 
 
 
فصل اول:
کلیات اتوماسیون
 
 
 
كلياتي در مورد اتوماسيون
در ابتدا براي آشنايي با مفهوم اتوماسيون و وارد شدن به بحث اتوماسيون توزيع لازم است تا توضيحات و چشم‌اندازي كلي از اتوماسيون مطرح شود.
مفهوم اتوماسيون، مفهوم جديدي نيست. بحث اتوماسيون در جنبه‌هاي مختلف زندگي بشر وارد شده و ريشه آن به ابتداي دوران انقلاب صنعتي بر مي‌گردد. در واقع با اختراع ماشين بخار، ورود سيستم‌هاي اتوماتيك كه بتوانند وظايف مختلفي را در سطوح گوناگون زندگي بر عهده گيرند، آغاز شد.
سيستم‌هاي مختلف ماشيني در زمينه‌هاي اداري و صنعتين نمونه هايي از اتوماتكي شدن محسوب مي‌شوند، اما با گذشت زمان و افزايش و گستردگي اين شبكه‌هاي مختلف ماشيني با سطوح تكنولوژيكي متفاوت سبب شد تا توجه بهره برداران، به سوي سيستم‌هايي براي كنترل و بهره‌برداري از اين شبكه‌هاي ماشيني معطوف شود. اين سيستم‌هاي كنترلي و نظارتي در واقع با هدف كاهش خطاي انساني و بالابردن سرعت كنترل سيستم‌هاي مختلف بوجود آمده و روز به روز پيشرفت كردند. با گذشت زمان و آشكارشدن قابليت اين سيستم‌هاي كنترلي در ارتباط بين سيستم‌هاي مجزا و بعضاً ناهمگون، عرصه براي ورود سيستم‌هاي اتوماسيون به سطوح غيرماشيني نيز مي‌باشد. از آن جمله مي‌توان به سيستم‌هاي اتوماسيون اداري و بايگاني اشاره كرد. در اينجا همين نكته مهم را يادآور مي‌شويم كه با ورود اتوماسيون خواه ناخواه سيستم‌هاي ماشيني نيز به عرصه وارد مي‌شوند. يعني براي اجراي اتوماسيون براي سيستم بايگاني و ارتباط آن با ديگر مراكز، ابتدا بايد اين مراكز به تجهيزات مربوطه مجهز شوند كه به اين مجهز كردن در اصطلاح. مكانيزاسيون گفته مي‌شود. پس اجراي هر طرح اتوماسيون با شرط اجراي مكانيزاسيون ميسر خواهد بود.
شبكه‌هاي برق نيز با گستردگي و پيچيدگي خود شايد بيش از ساير سيستم‌ها به اجراي اتوماسيون محتاج باشند. در اين راستا موضوع اتوماسيون در اين زمينه مطرح شد. البته اين نياز در سطح توزيع، به خاطر پيچيدگي زياد شبكه بيشتر احساس مي‌شود.
هر طرح اتوماسيون بدون انجام مكانيزاسيون عملاً بازدهي نخواهد داشت. از همين رو مقدمة اجراي طرح، تغيير در وضعيت وسايل و تجهيزات موجود در سيستم توزيع خواهد بود. در اين بخش به بررسي سطوح مختلف اتوماسيون توزيع مي‌پردازيم.
انواع روشها و سيستم‌هاي اتوماسيون شبكه توزيع
در اين قسمت به بررسي انواع طرح‌هاي اتوماسيون شبكه توزيع و قسمتهائي از شبكه توزيع كه امكان اجراي اتوماسيون را دارند مي‌پردازيم.
انواع سيستم‌هاي اتوماسيون شبكه توزيع (Distribution Monitoring)
سيستم مانيتورينگ توزيع اولين نسل از سيستم‌هاي اتوماسيون شبكه توزيع بوده و يك سيستم جمع‌آوري اطلاعات (Data Acquisition) و پردازش اطلاعات مي‌باشد. با اجراي اين سيستم، امكان نظارت بر سيستم توزيع و آگاهي از وضعيت تجهيزات شبكه نظير كليدها، سكسيونرها و.. نيز مقادير كميتهاي مهم نظير ولتاژ، جريان، ضريب قدرت و... در پستها و فيدرهاي تحت نظارت ايجاد مي‌شود.
سيستم جمع‌آوري اطلاعات و كنترل نظارتي توزيع (Distribution SCADA)
 در اين سيستم، علاوه بر جمع‌آوري اطلاعات و نظارت بر كميتهاي مهم، امكان ارسال فرمان از طرف اپراتور سيستم به تجهيزاتي نظير كليدها، سكسيونرها، تپ ترانسها و ... وجود دارد.
اين فرمانها براي تغيير توپولوژي شبكه به هنگام خطا، تعميرات و... اعمال شده و باعث سهولت در بهره برداري و كاهش هزينه‌ها مي‌شود. در عمل طرحهاي انجام شده در سيستم توزيع در سطح جهان از اين مرحله شروع مي‌شوند و سيستم نظارت توزيع نسبت به اين طرح توجيه اقتصادي كمتري دارد. مزاياي اقتصادي سيستم‌هاي اتوماسيون توزيع در قسمتهاي بعدي بررسي خواهد شد.
سيستم جمع‌آوري اطلاعات و كنترل خودكار توزيع (سيستم اتوماسيون توزيع)(Distribution Automation sysytem- DAS)
اين سيستم نسل سوم از سيستم‌هاي اتوماسيون توزيع مي‌باشد. اين سيستم در واقع همان سيستم بند 2-1-2-3- مي‌باشد كه قابليتهاي جديدي به آن اضافه شده است. ويژگي‌هاي اين سيستم اين امكان را مي‌دهد كه در مواردي نظير وقوع خطا كه نياز به تصميم‌گيريهاي فوري و انجام يك سري از عمليات ضروري مي‌باشد، خود سيستم با استفاده از قابليتهاي نرم‌افزاري و سخت‌افزاري، عمليات مورد نياز را به منظور تسريع در كارها بدون دخالت اپراتور نيز بتوانند انجام دهد.
در حال حاضر سيستم‌هاي مدرن اتوماسيون توزيع موجود در سطح جهان عمدتاً از اين نوع مي‌باشند.
البته يادآور مي‌شود كه گاهي اوقات عبارات DAS و Distribution SCADA به عنوان معادل به كار مي‌روند و مثلاً ممكنست سيستم SCADA اعمال خودكار را نيز انجام دهد.
به عنوان مثال تعريف IEEE از سيستم اتوماسيون توزيع عبارتست از: (سيستمي كه شركت توزيع برق را قادر به انجام نظارت، ايجاد هماهنگي در سيستم و بهره‌برداري از تجهيزات شبكه توزيع بصورت زمان حقيقي (Real- Time) و از راه دور مي‌سازد). كه اين تعريف Distribution SCADA را هم‌ميتواند شامل شود. در اكثر موارد موارد منظور از سيستم اتوماسيون توزيع همان سيستم DAS مي‌باشد.
سيستم‌هاي اتوماسيون توزيع هوشمند
سيستم‌هاي اتوماسيون توزيع براي انجام وظائف خود نياز به تصميم گيري دارند و براي تسهيل در اين امر از سيستم‌هاي هوشمند، نظير سيستم‌هاي خبره، فازي و... استفاده مي‌كنند. اين مرحله از سيستم اتوماسيون توزيع در حال طي مراحل تكاملي است و در حال حاضر، جزء پيشرفته‌ترين نوع سيستم‌هاي اتوماسيون توزيع محسوب مي‌شود.
اجزاء سيستم اتوماسيون توزيع
بطور كلي سيستم اتوماسيون توزيع به سه جزء مشخص تقسيم مي‌شود:
اتوماسيون پست
اتوماسيون پست شامل كنترل نظارتي و بعضاً خودكار كليدها (C.B)، سكسيونرها (DS) تپ چنجرهاي زير بار (OLTC)، رگولاتورها (AVR) و بانكهاي خازني پستها مي‌شود. جمع آوري اطلاعات از راه دور براي استفاده اپراتور نيز جزء احتياجات اين بخش است.
اتوماسيون فيدر
اتوماسيون فيدر شامل جمع‌آوري ديتا و كنترل نظارتي يا خودكار تجهيزات خط از قبيل كليدها، ريكلوزرها، رگولاتورهاي خطوط، خازنها، سكسيونرها و مجزا كننده‌ها (Sectionalizers) مي‌باشد. نظارت از راه دور بر نمايشگرهاي خطا  fault indicator) و تحليل گرهاي خطا (Fault Analyzer) نيز مي‌تواند شامل اين قسمت باشد.