کتاب تحلیلی بر تنظیم بهینه توان راکتیو احتمالی در بازار برق با توجه به عدم قطعیت بار توسط محمد مهدی اسماعیلی تالیف شده است .

در این کتاب میخوانیم :

سیستم‎های قدرت در نقاط مختلف دنیا در گذشته حالت انحصاری داشته و تصمیم‎گیری در مسائل گوناگون مربوط به آن، چه در فاز برنامه‎ریزی^[1]و چه در فاز بهره‎برداری^[2] تحت تسلط يک شرکت بزرگ بود. تولید، انتقال و توزیع برق همگی از وظايف انحصارگر مذکور می‎باشند. وجود شرکت‎های انحصارگر در صنعت برق مشابه هر صنعت دیگر باعث از بین‎ رفتن رقابت، کاهش کیفیت محصول، ايجاد اينرسی جهت تغییرات در صنعت، عادلانه نبودن قیمت‎ها، ایجاد سود غیر‎نرمال برای انحصارگر و بالاخره عدم رضایت مصرف‎کنندگان می‎شود. جهت رفع اين مشکل و ایجاد شکوفایی و رشد در صنعت برق در طول دهه‎های اخیر در اکثر کشورهای دنیا با مسئله تجدید‎ ساختار در صنعت برق و ورود شرکت‎های خصوصی به اين عرصه روبرو هستیم. مسئله تجدید ساختار باعث شده است که اصول بازار‎های رقابتی وارد صنعت برق شده و شرکت‎های گوناگون در بخش‎های تولید، انتقال و توزیع با یکدیگر به رقابت بپردازند [10]. حرکت آزادسازی صنعت برق باعث شده که مسائل فنی و اقتصادی سیستم تا حد زیادی از یکدیگر جدا شده و هر یک به طور مستقل مورد بررسی قرار گیرد. اين مسئله باعث بروز مشکلات گوناگونی در شبکه چه از لحاظ فنی و چه از لحاظ اقتصادی می‎گردد. به همین جهت برای اينکه بهره‎برداری بهینه و امن از شبکه تضمین شود لازم است که یک نهاد مستقل و بدون سود به نام بهره‎بردار مستقل سیستم، ISO^[3]، تشکیل گردد که وظیفه‎ی آن هماهنگی میان شرکت‎کنندگان مختلف بازار برق به منظور بهره‎برداری امن از شبکه است.

توان اکتيو يا انرژی الکتريکی بدون شک مهم‎ترين کالايی است که در بازار برق مبادله می‎شود. اما اين کالا خصوصيات فنی منحصر بفردی دارد که باعث می‎شود تسويه و بسته ‎شدن بازار برق به سادگی ديگر کالاها انجام نشود. مثلاً انرژی الکتریکی به سادگی قابل ذخيره کردن نيست و مانند ديگر کالاها نمی‎توان برای آن انبار يا نوعی محل ذخيره‎سازی در نظر گرفت بلکه در هر لحظه می‎بايست در هر لحظه‎ای میزان کل توليد و مصرف آن کاملاً با يکديگر برابر بوده و تفاوت زیادی باهم نداشته باشند. البته به هر حال همواره در شبکه قدرت مقداری عدم تعادل میان تولید و مصرف انرژی وجود دارد که اين مسئله باعث تغییرات فرکانس شبکه می‎شود. خصوصیت دیگری که توان اکتيو دارد اين است که برای اينکه امکان انتقال آن در شبکه وجود داشته باشد می‎بایست حتماً شبکه در یک حالت مناسب و نرمال کار کند و در حالات غیر‎نرمال شبکه (به لحاظ پایداری، حاشیه‎های امنیتی و ...) به هیچ‎وجه امکان انتقال انرژی میان تولیدکنندگان و مصرف‎کنندگان شبکه وجود ندارد. به اين دلایل و برای اينکه بهره‎برداری از شبکه به صورت امن انجام شود یک سری خدمات یا کالاهای دیگر علاوه بر انرژی الکتریکی لازم است در اين صنعت تولید شود که به آن‎ها خدمات جانبی^[4] می‎گویند. تعیین اينکه چه مسائلی از شبکه جزء خدمات جانبی محسوب می‎شود در نقاط مختلف دنیا متفاوت است اما در اکثر بازارهای دنیا مسائلی چون تنظیم و تعقیب بار، ذخیره چرخان و غیر چرخان، توان راکتیو و کنترل ولتاژ، حفظ پایداری شبکه و ... را شامل می‎شود.

مسئله توان راکتیو و کنترل ولتاژ یکی از مهم‎ترین خدمات جانبی است که نقش بسیار مهمی در پایداری شبکه و بهره‎برداری بهینه از بازار دارد. کمبود توان راکتیو در شبکه باعث کاهش ولتاژ شین‎ها، افزایش تلفات شبکه، گرم‎ شدن ترانس‎ها و دیگر تجهیزات سیستم، کاهش پایداری شبکه و افزایش امکان فروپاشی ولتاژ در شبکه می‎گردد. به همین منظور بسیار لازم و ضروری است که نیازهای راکتیو شبکه به طور مناسبی تأمین شود. توان راکتیو به شدت به ولتاژ شین در یک شبکه قدرت وابسته است و بنابراين بر امنیت شبکه تاثیر بسزایی خواهد داشت. یکی از دلایل اصلی خاموشی‎های سراسری اخیر در سیستم‎های قدرت جهان، ناکافی بودن توان راکتیو و در نتیجه فروپاشی ولتاژ بوده است. ازجمله اين خاموشی‎های سراسری را می‎توان در 23 سپتامبر 2003 در سوئد و دانمارک، 28 سپتامبر 2003 در ایتالیا و همچنین اوت 2003 در آمریکا و کانادا نام برد   [18-38].