הקמת מערכות מידע תפעוליות
לניהול רשתות החשמל
בחברת החשמל

הצורך

​​

המגזר הטכני בחברת החשמל מונה כ 3,000 עובדים אשר אמונים על כל הצדדים הטכניים (להבדיל מהמסחריים) של אספקת החשמל ללקוחות החברה על כל מתחיה - מתח עליון, גבוה ונמוך:

• תכנון רשת החשמל

• תפעול היומיומי של אספקת החשמל

• אחזקת הרשת

• ביצוע - הקמת הרשת ובנייתה בפועל

​

​

מערכת לניהול "קוים אדומים"

​

בשנת 1995 קרתה תקלה מערכתית אשר השביתה את רשת החשמל במדינה למשך כ 12 שעות.

ועדת חקירה שהקימה חברת החשמל לבדיקת התקלה, העלתה שמקור התקלה היה שדה קוצים מתחת לקוי מתח עליון (400KV), אשר עלה באש, והפיל קו מתח עליון קריטי בין הצפון לדרום.

כתוצאה מכך, מערך הבקרה של החברה, אשר תוכנן להגן על טורבינות הייצור מפני סטיות בעומסים, הופעל באופן אוטומטי, וניתק (בדיוק כפי שצריך היה לעשות) קוים נוספים על מנת למנוע פגיעה בלתי הפיכה בתחנות הייצור.
אליה וקוץ בה - החזרת כל התחנות לפעילות שוטפת, אורכת שעות ארוכות, וחצי מדינה היתה בעלטה.

​​

היות ושדה הקוצים אשר לא נוכש מתחת לקו הקריטי גרם לשריפה, אחת המסקנות של הועדה היתה שיש לשפר את רמת התחזוקה של קוים קריטיים במערך ההובלה של החברה. קוים אלו מופו והוגדרו כ"קוים אדומים", ולכל מקטע של קו הוגדרה רמת סיכון.

​​

חברת החשמל פיתחה מערכת מידע לניהול תחזוקה  (MRO - Maintenance, Repair and Operations) משולבת עם מערכת מידע גיאוגרפית (GIS).

​​

על גבי מפה גאוגרפית של המדינה שורטטו כל קוי מתח עליון של החברה, והוגדרו כל הקוים האדומים. על גבי אותה המפה מופו אזורי סיכון, כמו למשל מקומות מועדים לשריפות, או מקומות בריכוז של אבק אשר מקטין מיכולת המבודדים למנוע פריצות מתח, וכד'.

​​

מול כל קו אדום הוגדרה תורת תחזוקה מונעת, למשל "אחת לשנה, כל חודש יולי, לנכש את הקוצים" או "אחת לשלושה חודשים לבצע שטיפת מבודדים ע"י מסוקים".

​

ככל מערכת מידע לניהול תחזוקה, גם מערכת זו בונה תוכנית עבודה לתחזוקה תקופתית, מנהלת דיווחי ביצוע ומתריעה כאשר תוכנית תחזוקה לא בוצעה במועד.

​​

​​

מערכת "חקר עומסים"​

​​

בעיה מהותית בתכנון של קו מתח גבוה הוא הצריכה המצרפית של כל הצרכנים על אותו הקו.

כאשר מוסיפים צרכן חדש (כמו קניון חדש או מפעל תעשייתי) הדילמה התכנונית היא האם ההספק במוצא הקו (כלומר בתחמ"ש) יעמוד בעומס החזוי של הקו.

​​

לצורך כך נבנתה מערכת GIS אשר מכילה את כל קוי המתח הגבוה של החברה. לכל קו מוגדרים כל הצרכנים המחוברים אליו (ע"י ממשק אל מערכת הצרכנות של החברה). כל צרכן מוגדר כשייך לאחת מתוך 80 קטגוריות של צרכנים (כמו "ביתי רגיל", "בנק", "מפעל" וכד') כאשר לכל קטגוריה חברת החשמל יודעת לנהל "עקום צריכה" על פני 24 שעות - ולפי 4 תקופות השנה.
חיבור מצרפי של כל העקומים נותן המלצה ברורה לגבי שאלת התכנון - האם הקו החדש יעמוד בעומס הצפוי.

​​​

הפעלת המערכת הביאה לחסכון ניכר בתכנון קווי מתח גבוה, והחזירה את עצמה (ROI) תוך כארבעה חודשים.

​

​

מערכת "CAD/OPS" לניהול ושליטה על רשת החלוקה (מתח גבוה)

​

בחברת החשמל התמודו עם מציאות של מערכות תפעוליות שונות בכל אחד מארבעת המחוזות השונים. הקשיים הכרוכים בכך מובנים מאליהם.

​​​

הוחלט שיש לעבור למערכת אחת מודרנית וסטנדרטית, והתחיל יישום ראשון במחוז הצפון.

​​​

המערכת שנבחרה היא מערכת CADOPS של קונצרן הענק ABB.

​

על מנת להתאים את המערכת לצרכי ונהלי חברת החשמל, אופיינו שינויים רבים ומורכבים מאד, תוך כדי שיח רציף עם צוותי הפיתוח בגרמניה, ובקרה הדוקה על ניהול השינויים והגרסאות.

​​​

יכולות מרכזיות של המערכת:

 

תכנון רשת החלוקה

​

• ​תכנון של רשת החלוקה (Distribution Network או לפעמים סתם Grid) במערכת GIS אחת - הן של מפות גאוגרפיות והן של מפות סכמתיות - עם קשר דו כווני ביניהן

• ניהול כל רכיבי רשת החלוקה ומאפייניהם: מנתקים, שנאים, עמודים, קוים, מרחקים, צרכנים, תחמ"שים (תחנות משנה)...

• ניתוח עמסים (ונפילות מתח) על בסיס מאפייני צריכה שונים

​​

תפעול רשת החלוקה

​​

בעת תקלה תפעולית, כשיש להחליט (מהר) בין כמה חלופות של אספקה, המערכת מאפשרת סימולציה מורכבת מאד, תוך כדי שקלול אילוצים תפעוליים שונים:

​​

• התחשבות באילוצים של צרכנים שאין לנתקם

• הפעלת מנתקים מפוקדים אלחוטית לזירוז הטיפול בתקלה

• התחברות למערכות ה SCADA של החברה

​​

ניתוח ביצועי רשת החלוקה

​​​

• המערכת מנהלת את תכנון עבודות האחזקה המתוכננות (פקודת קיצור ומיתוג) תוך שמירה על כללי הבטיחות הנדרשים

• וכן מבצעת ניתוחי Big data של התנהגות הרשת במאפיינים שונים (איכות, זמינות, דקות אי אספקה וכד')

​​

​​