کتاب ریزشبکه‌ها و سیستم‌های کنترل

فهرست
مقدمه 13
فصل 1: آشنایی با ریز شبکه 17
1-1- ریز شبکه 17
1-1-1- تعریف ریزشبکه 19
1-2- اصول ریزشبکه و نحوه کار آنها 20
1-2-1- جزیرهای شدن شبکه توزیع برق 22
1-3-1- ویژگیهای جزیرهای شدن شبکه توزیع برق 22
1-3-2- مزایای شبیه سازی آموزش 23
1-3-3- مزایا و معایب عملکرد جزیرهای شدن شبکه توزیع برق 24
1-3-4- جزیرهای شدن شبکه توزیع برق غیر عمدی 24
1-3-5- شناسایی جزیرهای شدن شبکه توزیع برق 25
1-3-6- روشهای شناسایی جزیرهای شدن شبکه توزیع برق 26
1-3-7- جزیرهای شدن شبکه توزیع برق عمدی 27
1-3-7-1- موقعیت بهره برداری جدید 27
1-3-7-2- تغذیه چند سویه جریان خط 27
1-3-8- كاهش جریان خطا در جزیرهای شدن شبکه توزیع برق 28
1-3-9- برق دار شدن از چند نقطه در جزیرهای شدن شبکه توزیع برق 29
1-3-10- نتیجه گیری جزیرهای شدن شبکه توزیع برق 29
1-3-11- بهره برداری جزیرهای شدن شبکه توزیع برق 31
1-3-12- دسته بندی بارها در جزیرهای شدن شبکه توزیع برق 31
1-3-13- راه اندازی با بار سرد در جزیرهای شدن شبکه توزیع برق 32
1-3-14- بارهای وابسته به ولتاژ و فرکانس در جزیرهای شدن شبکه توزیع برق 32
1-3-15- قطع بارها در جزیره ای شدن شبکه توزیع برق 33
1-3-16- جزیرهای شدن شبکه توزیع برق و بازیابی مجدد سیستم پس از آن 33
1-3-17- خلاصه ای از شرایط مورد نیاز برای عملكرد جزیرهای شدن شبکه توزیع برق 35
1-3-18- مشكلات اساسی بهره برداری جزیرهای 36
1-3-19 طراحی شبكه با در نظر گرفتن امكان بهرهبرداری جزیرهای شبکه توزیع برق 37
1-3-19-1- ذخیره سازی توان جهت كنترل فركانس 37
1-3-19-2- نمونه های جزیرهای شدن شبکه توزیع برق در اسپانیا 37
1-4- قدرت مولد پشتیبان و پیک تقاضا 38
1-4-1- کاربردهای ژنراتور داخلی 38
1-4-2- برنامه¬های کاربردی ژنراتور در فضای باز 38
1-5- تولید برق سبز 39
1-5-1- نیروی خورشیدی 39
1-5-2- قدرت باد 39
1-5-3- بانک های باتری پشتیبان 40
1-6- هزینه انرژیهای تجدیدپذیر و سیستم های ذخیره سازی انرژی 40
1-7- ایستگاه کنترل 41
1-8- مزایای ریز شبکه‌‌ 42
1-9- ساختار ریز شبکه 42
1-9-1- ریز شبکه AC 43
1-9-2- ریزشبکه DC 43
1-9-3- ریزشبکه ترکیبی AC-DC 45
1-10- کاربردهای ریزشبکه 46
1-10-1- ریزشبکه‌های مستقل جزیره‌ای 46
1-10-2- ریزشبکه‌های با منابع تجدیدپذیر فراوان 46
1-10-3- ریزشبکه مجتمع انرژی برای تقاضاهای متنوع 47
1-11- سیستم ذخیره انرژی 48
1-11-1- ریزشبکه و سیستم ذخیره ساز انرژی (باتری) 48
1-11-2- طیف تاب آوری 49
1-11-2- نقش ذخیره انرژی در راه حل ریزشبکه 51
1-11-3- دیدگاههای میدانی 52
1-12- اتصال ریز شبکه ها به یکدیگر 53
1-13- مزایای فنی و اقتصادی ریز شبکه 54
1-13-1- مسائل زیست محیطی 54
1-13-2- مسائل بهرهبرداری و سرمایه گذاری 54
1-13-3- کیفیت توان 54
1-13-3-1- چالشها و معایب توسعه ریزشبکه 54
1-13-3-2- مسائل مدیریتی و بهره برداری در ریز شبکه ها 55
1-13-3-3- تعامل دینامیکی ریزشبکه با شبکه اصلی 55
1-14- لزوم استفاده از میکروگریدها یا ریزشبکه ها 56
1-15- جمع بندی 58
فصل 2: کاربرد ریزشبکه 59
2-1- انواع راهکارهای کنترلی ریزشبکه ها 59
2-1-1- راهکارهای کنترلی در ریزشبکه های AC 59
2-1-2- راهکارهای کنترلی در ریزشبکه های DC 60
2-1-3- راهکارهای کنترلی ریزشبکه های ترکیبی 61
2-2- سیستمهای انرژی نو به کار رفته در ریزشبکه ها و مدلسازی در متلب 61
2-2-1- انرژی خورشیدی 62
2-2-2- توربین بادی 63
2-2-3- سیستم تولید همزمان برق و حرارت 64
2-2-4- سیستم های ذخیره کننده انرژی 65
2-2-4-1- کاربردهای سیستم ذخیرهساز انرژی در ریزشبکه 65
2-2-5- پیل سوختی 66
2-2-6- الکترولایزر 66
2-2-7- ابر خازن 67
2-3- مزایای ریزشبکه و کنترل آن 67
2-3-1- مزایای فنی و اقتصادی ریز شبکه 71
2-4- چالشها و معایب توسعه ریزشبکه و کنترل آن 71
2-5- مسائل مدیریتی و بهره برداری در ریز شبکه ها 72
2-6- تعامل دینامیکی ریزشبکه با شبکه اصلی 72
2-7- ریزشبکه ها و سیستمهای مدیریت شبکه های توزیع فعال 72
2-10- اقتصاد ریزشبکه ها 74
2-10-1- موضوعات اساسی در اقتصادی ریزشبکه ¬ها 74
2-10-2- اقتصاد ریزشبکه ها و شبکه های برق سنتی 75
2-11- تمرکز کنترلی در بهینه سازی عملکرد ریزشبکه ¬ها 76
فصل 3: سیستم کنترل ریزشبکه 77
3-1- انواع شیوه‌های کنترل زیرشبکه‌ها از نظر نوع پیاده¬سازی‎ 77
3-1-1- کنترل متمرکز 77
3-1-2- کنترل نامتمرکز 78
کنترل توزیع شده 79
3-2- انواع استراتژی های کنترل زیرشبکه ها 79
3-2-1- استراتژی پایه و پیرو 79
3-2-2- استراتژی همتا به همتا 80
3-3- کنترل سلسله مراتبی 82
3-3-1- سطح کنترل نخست 83
3-3-2- سطح کنترل دوم 85
3-3-5- سطح کنترل سوم 87
3-4-1 چالش‌های موجود در سیستم های ریزشبکه 89
3-4-1- نوع مدل اعم از خطی یا غیرخطی بودن 89
3-4-2- در نظر گرفتن اثر اغتشاشات در فرایند مدلسازی 89
3-4-3- عدم قطعیتهای مدلسازی 89
3-4-4- توپولوژی متغیر شبکه 90
3-4-5- در نظر گرفتن تاخیر در شبکه‌های ارتباطی میان عوامل ریز شبکه 90
3-4-6- رخداد عیب در تجهیزات مختلف ریزشبکه 90
3-4-7- حملات سایبری 91
-4-8- دسترسی به پارامترها و متغیرهای مورد نیاز برای پیاده‌سازی کنترل‌کننده‌های ریزشبکه 91
فصل 4: کنترل مدل ریز شبکه ترکیبی 93
4-1- طرح مسئله 93
4-2- تعریف فرضیات 94
4-3- استخراج معادلات دینامیکی 96
رویکرد کنترلی 104
منابع و مآخذ 111

 

 

1-1-        ریز شبکه

ریز شبکه یا میکروگرید^[1]، یک سیستم تولید و توزیع انرژی الکتریکی است که از بخش‌های مختلفی از جمله تولید پراکنده، سیستم‌های ذخیره انرژی، بارها و تجهیزات حفاظتی تشکیل شده است.

ریز شبکه، سیستمی خودگردان است که قابلیت کنترل و مدیریت خود را داراست. گاهی در یک ریزشبکه انرژی، مصرف‌کنندگان علاوه بر انرژی الکتریکی، انرژی گرمایی برای گرمایش و سرمایش نیز دریافت می‌کنند.

یکی از ویژگی‌های اساسی ریزشبکه‌ها این است که قابلیت کار کردن در دو حالت متصل به شبکه یا جزیره‌ای (جدا از شبکه) را دارند. در حالت متصل به شبکه، ریزشبکه، انرژی الکتریکی را با شبکه برق مبادله می‌کند.

ریزشبکه با سه ویژگی کلیدی تعریف شده است:

• ریزشبکه محلی است

نخست، این یک شکل از انرژی محلی است، به این معنی که برای مشتریان نزدیک انرژی ایجاد می کند. این امر ریزشبکه­ها را از نوع شبکه­های متمرکز بزرگی که بیشتر برق ما را در قرن گذشته تامین کرده­اند متمایز می­کند. شبکه­های مرکزی برق را از نیروگاه­ها در فواصل طولانی از طریق خطوط انتقال و توزیع می­فرستند. انتقال نیرو از راه دور ناکارآمد است زیرا مقداری از برق به میزان 8 تا 15 درصد، در حین انتقال تلف می­شود. یک ریزشبکه با تولید برق نزدیک به شبکه­ای که به آن خدمت می­کند بر این ناکارآمدی غلبه می­کند. ژنراتورها نزدیک یا داخل ساختمان یا در مورد پنل­های خورشیدی روی پشت بام هستند.

• ریزشبکه مستقل است

دوم، یک ریزشبکه می­تواند از شبکه مرکزی جدا شده و به طور مستقل کار کند. این قابلیت جزیره­ای به آن اجازه می­دهد تا زمانی که طوفان یا بلای دیگری باعث قطعی شبکه برق می­شود، برق را برای مشتریان خود تامین کند. در ایالات متحده، شبکه مرکزی به ویژه به دلیل اندازه و اتصال به هم بیش از 5.7 میلیون مایل خطوط انتقال و توزیع مستعد قطع است. همانطور که به طرز دردناکی در جریان آنچه به عنوان خاموشی شمال شرقی آمریکا در سال 2003 شناخته شد، یاد گرفتیم که سقوط یک درخت روی یک خط برق می­تواند برق را در چندین ایالت، حتی در سراسر مرزهای بین المللی به کانادا، از بین ببرد. با جزیره­ای شدن، یک ریزشبکه از چنین خرابی­های شبکه آبشاری می­توان فرار کرد.

در حالی که ریزشبکه­ها می­توانند به طور مستقل کار کنند، در بیشتر مواقع این کار را نمی­کنند (مگر اینکه در یک منطقه دور افتاده قرار داشته باشند که در آن شبکه مرکزی یا غیرقابل اعتماد وجود ندارد). در عوض، ریزشبکه­ها معمولاً به شبکه مرکزی متصل می­مانند. تا زمانیکـه شبکـه مرکزی به طور عادی کار می­کنـد، این دو در نوعی رابطـه همزیستی عمل می­کنند، همانطور که در زیر توضیح داده شده است.

• ریزشبکه هوشمند است

سوم، ریزشبکه (به ویژه سیستم های پیشرفته) هوشمند است. این هوشمندی از آنچه به عنوان کنترل کننده ریزشبکه، مغز مرکزی سیستم شناخته می­شود، سرچشمه می­گیرد که ژنراتورها، باتری­ها و سیستم­های انرژی ساختمان­های مجاور را با درجه بالایی از پیچیدگی مدیریت می­کند. کنترل کننده منابع متعددی را برای دستیابی به اهداف انرژی تعیین شده توسط مشتریان ریزشبکه هماهنگ می­کند. آنها ممکن است در تلاش برای دستیابی به پایین ترین قیمت ها، پاک ترین انرژی، بیشترین قابلیت اطمینان الکتریکی یا برخی از نتایج دیگر باشند. کنترل‌کننده با افزایش یا کاهش استفاده از هر یک از منابع ریزشبکه یا ترکیبی از آن منابع به این اهداف دست می‌یابد، همان‌طور که یک رهبر ارکستر از نوازندگان مختلف می‌خواهد تا برای حداکثر تأثیر، نواختن سازهای خود را بلند، پایین بیاورند یا متوقف کنند.

در یک سیستم مبتنی بر نرم افزار، کنترل کننده می­تواند تامین انرژی را به روش­های مختلف مدیریت کند؛ اما این یک مثال است. یک کنترلر پیشرفته می­تواند تغییرات لحظه­ای قیمت برق را در شبکه مرکزی ردیابی کند. (قیمت عمده فروشی برق به طور مداوم بر اساس عرضه و تقاضای برق در نوسان است). اگر قیمت انرژی در هر مقطعی ارزان باشد، ممکن است به جای استفاده از انرژی از مثلاً پنل­های خورشیدی خود، برق را از شبکه مرکزی برای خدمات رسانی به مشتریان خود خریداری کند. پنل­های خورشیدی ریزشبکه می­توانند در عوض سیستم­های باتری آن را شارژ کنند. بعداً در روز، زمانی که برق شبکه گران می­شود، ریزشبکه ممکن است به جای استفاده از برق شبکه، باتری­های خود را تخلیه کند.

ریزشبکه‌ها ممکن است حاوی منابع انرژی دیگری باشند مانند گرما و نیرو ترکیبی، نیروی باد، ژنراتورهای موتورهای رفت و برگشتی، سلول‌های سوختی که پیچیدگی و تفاوت‌های ظریف‌تری را به این جایگشت‌ها اضافه می‌کنند.

منابع ریزشبکه از طریق الگوریتم‌های پیچیده با هم کار می‌کنند که از مجموع اجزای آن بیشتر است. آنها عملکرد سیستم را به سطحی از کارایی هدایت می­کنند که هیچ یک به تنهایی قادر به انجام آن نیست. همه این ارکستراسیون به شیوه­ای تقریباً آنی مدیریت می­شود که به طور مستقل. نیازی به دخالت انسان نیست.

1-1-1-           تعریف ریزشبکه

در اینجا مهم است که بدانیم ریزشبکه چیست. برخی از افراد از این اصطلاح برای توصیف یک سیستم انرژی توزیع شده ساده، مانند پانل­های خورشیدی پشت بام استفاده می­کنند. یک تفـاوت کلیـدی این است که یک ریزشبکـه جریان برق را هنگامی که شبکه مرکزی از کار می­افتد حفظ می­کند که یک پنل خورشیدی به تنهایی نمی­تواند. بسیاری از صاحبان خانه‌هایی که پنل‌های خورشیدی دارند از این واقعیت آگاه نیستند و از قطع برق در هنگام قطع شدن شبکه تعجب می‌کنند.

ژنراتورهای پشتیبان ساده نیز ریزشبکه نیستند. چنین سیستم هایی فقط در مواقع اضطـراری به کار می­روند. ریزشبکـه­ها با مدیریت و تـامین انرژی بـرای مشتریان خـود کار می­کنند.

ریزشبکه‌ها دهه‌هاست که وجود داشته‌اند، اما تا همین اواخر عمدتاً توسط دانشگاه‌ها و ارتش استفاده می‌شدند؛ بنابراین تعداد کل ریزشبکه ها نسبتا کم است اما در حال رشد است؛ اما با افزایش قیمت انرژی توزیع شده و افزایش نگرانی ها در مورد قابلیت اطمینان الکتریکی به دلیل طوفان های شدید، حملات سایبری و سایر تهدیدات، سرعت نصب افزایش یافته و انتظار می رود که به طور چشمگیری رشد کند.

دانشمندان انتظار دارند که ظرفیت ریزشبکه جهانی تا سال 2028 به 19888.8 مگاوات برسد که این میزان از 3480.5 مگاوات در سال 2019 است. این تحقیقات، آمریکای شمالی و آسیا و اقیانوسیه را مراکز رشد می­دانند.

1-2-          اصول ریزشبکه و نحوه کار آنها

وزارت انرژی ایالات متحده (DOE) ریزشبکه را اینگونه تعریف می­کند: گروهی از بارهای به هم پیوسته و منابع انرژی توزیع شده در محدوده­های الکتریکی مشخص شده که به عنوان یک موجودیت واحد قابل کنترل در رابطه با شبکه عمل می­کند. یک ریزشبکه می­تواند از شبکه به شبکه متصل و جدا شود. واحد کنترل را فعال کنید تا در هر دو حالت شبکه و جزیره کار کند.

علاوه بر این، DOE معتقد است: ریزشبکه­ها به عنوان یک جزء کلیدی از شبکه هوشمند برای بهبود برای بهبود قابلیت اطمینان و کیفیت توان، افزایش شناسایی شده­اند.

بهره­وری انرژی سیستم و فراهم کردن امکان استقلال از شبکه برای سایت­های کاربر نهایی فردی فراهم شده است.

مزایای استفاده از فناوری ریزشبکه می تواند به شرح زیر باشد:

الف- با شبکه و فناوری‌های شبکه هوشمند چندگانه ادغام می‌شود

ب- ادغام انرژی­های توزیع شده و تجدیدپذیر

ج- کاهش بار پیک

د- اطمینان از اینکه انرژی به مجتمع هایی با نیازهای انرژی حیاتی تامین می­شود

سازمان­های دیگر ریزشبکه­ها را به طور مشابه تعریف می­کنند، از جمله مفهوم بارهای متعدد و تولید جزیره. تولید جزیره، نیرویی است که از طریق تولید بادی، خورشیدی، آبی یا دیزل تامین می­شود.

در نوعی از یک ریزشکه، ریزشبکه از برق شهری به عنوان منبع اولیه استفاده می­کند و مزرعه بادی و خورشیدی یک بانک باتری را برای استفاده اضطراری در صورت قطع برق، برق تامین می­کند. هر دو معمولاً بـرای کـاهش هزینه­های عملیاتـی تأسیسات به شبکـه متصل می­شوند. هنگامی که برق شهری قطع می­شود، مجموعه به برق باتری از طریق نصب پنل باد و خورشید تغییر می­کند. ژنراتورها شروع به کار کرده و بار را از باتری­ها می­گیرند. ساختمان­ها به دلیل طراحی شبکه توزیع هیچ گونه نوسان برق را مشاهده نمی­کنند. هنگامی که برق شهری برگشت داده می­شود، بـار به منبع بـرق بازگردانده می­شود و ژنـراتورهای پشتیبان خاموش می­شوند و همچنین مزرعه بادی و خورشیدی به حالت عادی باز خواهند گشت. عوامل زیادی در طراحی و ساخت ریزشبکه دخیل هستند. پیشرفت‌ها در فناوری‌های تولید و توزیع برق به سیستم‌هایی اجازه می‌دهد که مصرف برق را کاهش دهند که از روش‌های تولید سبز استفاده کنند و نیازهای حیاتی منبع تغذیه را برآورده کنند. اطلاعات اولیه برای هر یک از منابع برق و سیستم­های کنترل مشخص شده است. ساخت این ریزشبکه تخیلی است اما از پروژه­های DOE مدل سازی شده است.

1-2-1- برق و بارهای شهری

رایج­ترین ریزشبکه­ها از برق شهری که از شرکت برق محلی به عنوان منبع اصلی تامین می‌شود استفاده می­کنند. ریزشبکه‌های واقع در مکان‌های دوردست می‌توانند از تولید برق آبی به عنوان نیروی اولیه استفاده کنند یا از نیروگاه تولید سوخت فسیلی به عنوان نیروی اولیه استفاده کنند.

نیروگاه ها برق با ولتاژ بالا تولید می­کنند. برخی از ترانسفورماتورهای افزایش دهنده برای افزایش ولتاژ برای انتقال به پست ها استفاده می-کنند. پست ها ولتاژ نیروگاه­ها را توسط خطوط فشار قوی دریافت می-کنند. ولتاژها بر اساس نیاز تنظیم می-شوند و بین مشتریان توزیع می شوند.

بیمارستان­ها، مراکز اصلاحی ایالتی و مراکز داده برخی از صنایعی هستند که به منبع برق اضطراری (UPS) نیاز دارند. بسیاری از آنها چندین ساختمان دارند که نیاز به برق ثابت دارند. برخی از ساختمان­ها می­توانند مناطقی داشته باشند که به دلیل نیاز به ولتاژ، آمپر و یا فرکانس نیاز به منبع برق ایزوله دارند.

این تاسیسات انرژی زیادی را برای انجام عملیات عادی روزانه مصرف می­کنند. آنها برق را از خطوط فشار قوی در یک ایستگاه فرعی که به مجتمع اختصاص داده شده است، دریافت مـی­کنند. ولتاژ با استفاده از ترانسفورماتورهای افزایش یا کاهش به سطوح مورد نظر تنظیم می­شود. تمام نیرو از طریق تابلوهای سوئیچینگ و کنترل برای توزیع در سراسر ساختمان­ها هدایت می شود.

هر ساختمان نشان دهنده یک بار الکتریکی است. امکان داشتن بیش از یک بار اختصاصی برای یک ساختمان وجود دارد. یک مثال از یک نقطه بار ثانویه در یک ساختمان مبدل فرکانس است. یک پیک ولتاژ مثبت و یک پیک ولتاژ منفی معادل یک سیکل (Hz) است. منبع رایج 50 هرتز یا 60 هرتز است. برخی از تجهیزات برای کار کردن به منبع تغذیه 400 هرتز نیاز دارند. مبدل های فرکانس 50 هرتز یا 60 هرتز را به 400 هرتز تغییر می­دهند. نمونه­های بسیار دیگری از نقاط بار ثانویه در یک ساختمان وجود دارد. در طراحی ریزشبکه، همه از یک نقطه کنترل می­شوند.

1-3-          جزیره­ای شدن شبکه توزیع برق

این یک سیستم الکتریکی ایزوله مستقل یا سیستمی است که با سیستم­های دیگر ارتباط ضعیفی دارد و برای تامین انرژی به طور مستقل و منحصراً به منطقه-ای که در آن واقع شده است ایجاد شده است.

این جزایر الکتریکی معمولاً بسیار کوچک هستند، آنها دارای یک ایستگاه تولید برق، یک ایستگاه تبدیل و یک شبکه حمل و نقل و توزیع برق هستند. علاوه بر این، بر اساس منبع تولید برق، آنها همچنین می­توانند بانک­های ذخیره اضافی یا منابع ذخیره و همچنین مصرف کنندگان داشته باشند.

در اسپانیا ما سیستم­های برق ایزوله­ای در ایبیزا-فورمنترا، لانزاروته-فورتونتورا، در هر یک از پنج جزیره بزرگ قناری و در شهرهای خودمختار اسپانیا در شمال آفریقا داریم: سئوتا و ملیلا. نمونه­های دیگری از جزایر الکتریکی در سراسر جهان عبارتند از: مادیرا در پرتغال، کورس و مارتینیک در فرانسه، ساردینیا در ایتالیا، کرت در یونان، پونتا کانا در جمهوری دومینیکن، هاوایی در ایالات متحده آمریکا، باخا کالیفرنیا و باجا کالیفرنیا، سور در مکزیک و غیره.

در هر مورد، تعمیر و نگهداری مداوم و عملیات بدون وقفه این تاسیسات الکتریکی برای اطمینان از تامین برق برای جمعیت و صنعت در این مناطق حیاتی است، زیرا هیچ جایگزین ممکنی برای برآورده کردن تقاضا وجود ندارد.

1-3-1- ویژگی­های جزیره­ای شدن شبکه توزیع برق

جزایر الکتریکی ظریف هستند و مدیریت آنها دشوار است. اندازه و انزوا کاهش یافته آنها به این معنی است که آنها در برابر رویدادهای بی اثر و پشتیبانی از سیستم­های بزرگ قاره­ای یا به هم پیوسته مستعدتر هستند.

قلمروهای سیستم ایزوله مناطق کوچکی هستند، اما نیازهای انرژی آنها بسیار ناچیز است. آنها نیاز به تامین صنعت یا جمعیت و گردشگری در فصول تابستان دارند، بنابراین مقابله با اوج تقاضا می­تواند یک چالش واقعی باشد. آنها باید حاشیه ذخیره بالایی داشته باشند تا بتوانند نوسانات تقاضا را برطرف کنند.

از سوی دیگر، جداسازی آنها همچنین به این معنی است که آنها فقط از طریق تولید انرژی تجدیدپذیر تامین نمی­شوند و به عوامل غیرقابل کنترل خارجی وابسته هستند. همه این محدودیت‌ها به این معنی است که باید از فناوری‌های سوخت فسیلی از جمله گازوئیل، نفت کوره و گاز استفاده شود که همه آنها به دلیل هزینه بالا و اثرات آلاینده دیگر در سیستم‌های قاره‌ای استفاده نمی‌شونـد. این شرایـط عملکرد سیستم­های الکتریکـی ایزولـه را پیچیده­تر می­کند و منجر به هزینه­های تولید بالاتر نسبت به سیستم­های قاره­ای می­شود.

 1-3-2- مزایای شبیه سازی آموزش

شبیه سازهای آموزشی ابزار مفیدی برای آموزش و آموزش پرسنلی هستند که این سیستم های ایزوله را اجرا می کنند:

آنها آموزش پروفایل­های مختلف را در یک پلت فرم منحصر به فرد، در یک محیط مشترک که روحیه تیمی و یادگیری جمعی را تشویق می­کند، امکان پذیر می­کنند. دانش آموزان در توسعه دانش، مهارت­ها و نگرش­های خود از طریق تجربه و تصمیم گیری با نتایج قابل مشاهده فوری فعال هستند.

در مدل یادگیری استقرایی، از یک موقعیت خاص در نهایت هدفی پیدا می­کنیم. درک پدیده­های پیچیده و روابط بین سیستم­ها یا علل و معلول­ها آسان تر است که این امکان را فراهم می­کند تا سناریوهای آزمایشی و روش­های جدید بدون در معرض خطر قرار دادن تجهیزات واقعی کارخانه انجام شود و همچنین می­تواند شرایط خاصی را پیش بینی کند.

تکناتوم با هدف کلی بهبود درک عملکرد این ایستگاه­های دیزل و عملکرد ژنراتورهای الکتریکی که از آنها تشکیل شده است، به ویژه در شرایط نامطلوب یا اضطراری، ۹ شبیه ساز تاسیسات الکتریکی ایزوله را توسعه داده است، به طوری که وقتی این اتفاق می افتد، اپراتورها آموزش دیده تا در اسرع وقت با آنها برخورد کند.

با استفاده از شبیه‌سازهای آموزشی در ایستگاه‌های دیزل در این جزایر برق، ظرفیت نیروگاه‌ها و در نتیجه تامین برق جمعیت و صنعت در جزایر الکتریکی را بهبود بخشیده‌ایم.

1-3-3- مزایا و معایب عملکرد جزیره­ای شدن شبکه توزیع برق

• مزایا

بهبود قابلیت اطمینان

کاهش نرخ خروج

افزایش سود

• معایب

کاهش امنیت پرسنل

امکان آسیب دیدن تجهیزات به دلیل کیفیت بد توان

عملکرد پیچیده هنگام جزیره ای شدن شبکه توزیع برق

امکان آسیب منابعی که هنوز در مدارند (مانند DG ها) در صورت بهره­برداری نامناسب