با توجه به افزایش قیمت حامل های انرژی در سالهای اخیر و مشکلات زیست محیطی که در اثر مصرف کنترل نشده این حامل ها ایجاد شده است امروزه بهینه سازی و مدیریت مصرف انرژی با هدف کاهش مصرف در کشورهای جهان جایگاه ویژه ای یافته است. مهمترین مرحله در مدیریت مصرف انرژی فرآیند ممیزی می باشد که به معنی بررسی دقیق اطلاعات محیطی و شناسایی عواملی است که کنترل آنها در کاهش مصرف انرژی موثر می باشد. در سالهای اخیر با پیشرفت های چشمگیر در علم فناوری اطلاعات امکان پایش و ثبت مداوم پارامترهای محیطی که در مصرف انرژی موثر هستند فراهم شده است و سیستم های SCADA[1] به عنوان بخشی از زیرساخت این فناوری در راستای پایش وکنترل داده های محیطی توسعه یافته اند. با به کارگیری سیستم های SCADA امکان یک ممیزی دقیق از مصرف انرژی فراهم می گردد همچنین با اعمال فرآیندهای کنترلی با استفاده از سیستم های SCADA امکان کاهش مصرف انرژی میسر می گردد که با دستیابی به این هدف ضمن کاهش هزینه ها ، بهره وری افزایش پیدا می کند .دررساله حاضر روش های کاربردی سیستم های SCADA در مدیریت و کاهش مصرف انرژی با توجه به تحقیقات پیشین مورد بررسی قرار می گیرد و در ادامه به عنوان یک مطالعه کاربردی ، روش استفاده از سیستم های نرم افزاری SCADA در مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی در کوره های الکتریکی که کاربرد زیادی در صنایع ایران دارند پیاده سازی می گردد ودر انتها ضمن تحلیل نتایج حاصل از اجرای این روش کاربردی پیشنهاداتی در مورد بهبود عملکرد روش ها در تحقیقات آینده ارائه خواهد گردید .کلمات کلیدی : سیستم های SCADA ،مصرف انرژی ، مدیریت انرژی ، بهینه سازیفهرست مطالب عنوان صفحهفصل اول: مقدمه ................ 11-1-پیشگفتار 11-1-1-عوامل اقتصادی مدیریت مصرف انرژی 11-1-2-تعریف مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی 21-3-نقش فناوری اطلاعات در بهینه سازی و مدیریت مصرف انرژی 31-4-تعریف سیستم های SCADA 41-5-سیستم های SCADA و مدیریت مصرف انرژی 51-6-ضرورت انجام تحقیق 51-7-اهداف تحقیق 61-8-مروری بر فصل های پایان نامه 7فصل دوم :مبانی نظری تحقیق.....................................................................82-1-مقدمه 82-2-تاریخچه مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی 82-2-1-دوره اول :صرفه جویی 1981-1973 92-2-2-دوره دوم :مدیریت انرژی 1993-1981 92-2-3-دوره سوم:خرید انرژی به بهای کمتر 2000-1993 102-2-4-دوره چهارم :توجه به مسائل زیست محیطی 2010-2000 112-2-5-دوره پنجم :فناوری پاک 2020-2010 112-3-مراحل مدیریت مصرف انرژی 122-3-1-مرحله اول: :شناسایی فرصت ها 122 -3-2-مرحله دوم :اولویت بندی فعالیت ها 132-3-3-مرحله سوم :به انجام رساندن فرآیندها به طور موفقیت آمیز 132-3-4-مرحله چهارم :مرحله بازبینی و اصلاح مستمر 132-4-کاربرد فناوری اطلاعات در مدیریت مصرف انرژی 142-4-1-نقش اینترنت و تجارت الکترونیک در مدیریت مصرف انرژی 142-4-2-مدیریت و برآورد نیاز به مصرف انرژی 152-4-3-روشهای کنترل شبکه ای 162-4-3-1-سیستم های SCADA 162-4-3-2-سیستم ذخیره سازی اطلاعات تجهیزات 172-4-3-3-سیستم مدیریت انرژی EMS 172-4-3-4-سیستم مدیریت تولید انرژی GMS 182-4-3-5-سیستم مدیریت توزیع انرژی DMS 182-4-4 –سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS 192-4-4-1-منابع اطلاعات در سیستم GIS 202-4-4-2-کاربردهای GIS در صنعت انرژی 202-4-5-سیستم اطلاعات مشتری CIS و CRM 212-4-6-سیستم اطلاعات انرژی EIS 232-4-7-برنامه ریزی منبع انرژی ERP 242-4-8-ممیزی خریداران انرژی و برنامه های کاربردی 242-6-بررسی سیستم های SCADA 252-6-1-تاریخچه سیستم های SCADA 262-6-2-ساختار سیستم های SCADA 272-6-3-عملیات در سیستم های SCADA 28 2-6-4-مزایای استفاده از سیستم های SCADA 292-6-5-کاربرد سیستم های SCADA در مدیریت مصرف انرژی 302-7-نتیجه گیری فصل 31فصل سوم :پیشینه پژوهشی .........................................................................................................323-1-مقدمه 323-2-کاربرد سیستم های SCADA در مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی 323-2-1-صرفه جویی در مصرف انرژی 323-2-2-کاربرد سیستم های SCADA در افزایش بازدهی سازمان 323-2-3-مزایای صرفه جویی در مصرف انرژی 333-2-4-آنالیز ROI 333-3-مراحل و روشهای به کارگیری سیستم های SCADA در مدیرت انرژی 343-3-1-آنالیز و بررسی دقیق میزان مصرف انرژی و اوج بار مصرفی 343-3-2-آنالیز و اندازه گیری سایر داده های مورد نیاز در مدیریت مصرف انرژی 353-4-کاربرد سیستم های SCADA در افزایش راندمان 363-5-زمانبندی کارکرد مصرف کننده ها به وسیله سیستم های SCADA 383-6-کاربرد سیستم های SCADA در مدیریت سیستم روشنایی 383-7-کاربرد سیستم های SCADA در مدیریت و کنترل تجهیزات 403-8-کاربرد سیستم های SCADA در سازماندهی پرسنل فنی 403-9-کاربرد سیستم های SCADA در کاهش استهلاک تجهیزات 413-9-1-کاهش استهلاک تجهیزات با کم کردن حجم کاری 423-9-2-کاهش استهلاک با اعمال روش های کنترلی 423-10-کاربردسیستم های SCADA در صنعت برق 423-10-1-کاربرد سیستم هایSCADA درافزایش راندمان نیروگاه های برق 423-10-2-ایجاد شبکه های هوشمند و بهبود راندمان شبکه برق سراسری 433-11-کاربرد منطق فازی و هوش مصنوعی در مدیریت و بهینه سازی مصرف 433-11-1-استفاده از هوش مصنوعی در پیش بینی مقدار مصرف انرژی 433-11-2-بهره گیری از منطق فازی برای پیش بینی مقدار مصرف 443-12-کاربرد منطق فازی در کاهش مصرف انرژی در کوره های صنعتی 453-13-کاربرد سیستم های SCADA در مدیریت سیستم های مرتبط با دما 463-13-1-کاربرد سیستم های SCADAدر مدیریت سیستم های گرمایشی 463-13-2-پایش و ثبت دقیق دما بر حسب زمان 463-13-3-امکان پیاده سازی روشهای پیشرفته کنترل دما 473-13-4-امکان استفاده از تقویم زمانی برای کارکرد سیستم تهویه مطبوع 483-14-داده کاوی اطلاعات سیستم های SCADA جهت افزایش امنیت 483-15-استفاده از میکرو کنترولرجهت بهبود عملکرد سیستم های SCADA 493-16-استفاده از قابلیت های نرم افزارSCADA در فرآیند کنترل 493-17-امکان استفاده از OPCدر نرم افزار SCADA 503-18-استفده از سیستم های SCADA بر مبنای وب 503-19-استفاده از روشهای مدل سازی در مدیریت انرژی 513-20-جمع بندی تحقیقات گذشته 523-21-نتیجه گیری فصل 53فصل چهارم :روش پیاده سازی ، آزمایش ها و نتایج...........................................................554-1-مقدمه 554-2-اهداف مدیریت انرژی در کوره های الکتریکی 554-2-1-کاهش انرژی مصرفی در کوره های الکتریکی 564-2-2-کاهش اوج بار مصرفی در کوره های الکتریکی 564-3-فرآیند مصرف انرژی در یک کوره الکتریکی 564-3-1-اندازه گیری دما 594-3-2-اندازه گیری پارامترهای مرتبط با مصرف انرژی 604-3-3-کنترل توان در کوره های الکتریکی 614-4-طراحی فرآیند مدیریت مصرف انرژی در کوره های الکتریکی 634-4-1-تععین پارامترهای مورد نیاز جهت اندازه گیری و کنترل 634-4-2-انتخاب RTU ها جهت فرآیند مدیریت مصرف انرژی 644-4-3-ارتباط نرم افزار SCADA با RTU ها 654-4-4-پروتکل های ارتباطی 664-4-5-نصب تجهیزات جهت فرآیند آزمایشی 714-4-6-نصب RTU ها در نرم افزار SCADA 764-4-7-بررس عملکرد سیستم کنترل توان 784-5-آزمایش اول:بررسی روند مصرف انرژی در روش کنترل ON/OFF 794-5-1-طراحی نرم افزار جهت آزمایش اول 794-5-2-بررسی وتحلیل نمودارهای مرتبط با مصرف انرژی در آزمایش اول 824-6-آزمایش دوم :بررسی روند مصرف انرژی در روش کنترل ON/OFFبا اعمال محدودیت در اوج بار مصرفی 854-6-1-اصلاح برنامه نرم افزاری جهت آزمایش دوم 864-6-2-بررسی وتحلیل نمودارهای مرتبط با مصرف انرژی درآزمایش دوم 874-7-آزمایش سوم :بررسی روند مصرف انرژی در روش کنترل PID 894-7-1-طراحی نرم افزار جهت انجام آزمایش سوم-روش کنترلی PID 894-7-2- بررسی وتحلیل نمودارهای مرتبط با مصرف انرژی درآزمایش سوم 924-8-آزمایش چهارم : بررسی روند مصرف انرژی در روش کنترل PIDهمراه با اعمال محدودیت توان 944-8-1-طراحی نرم افزار جهت انجام آزمایش چهارم 954-8-2- بررسی وتحلیل نمودارهای مرتبط با مصرف انرژی درآزمایش سوم 954-9-آزمایش پنجم :بررسی روند مصرف انرژی در روش PID همراه بااعمال محدودیت توان در پیش بینی کوتاه مدت 974-9-1-طراحی نرم افزار جهت انجام آزمایش پنجم 974-9-2-بررسی و تحلیل نمودارهای آزمایش پنجم 994-10-نتیجه گیری فصل 102فصل پنجم : بحث و نتیجه گیری و پیشنهادها ............................................................1045-1-مقدمه 1045-2-نتایج بدست آمده از فرآیندهای آزمایشی 1045-2-1-تحلیل نتایج حاصل از آزمایش اول 1055-2-2-تحلیل نتایج حاصل از آزمایش دوم 1065-2-3-تحلیل نتایج حاصل از آزمایش سوم 1065-2-4-تحلیل نتایج حاصل از آزمایش چهارم 1075-2-5-تحلیل نتایج حاصل از آزمایش پنجم 1075-3-مزایای استفاده از طرح ارائه شده در تحقیق 1075-3-1-کاهش هزینه های مستقیم 1085-3-2-کاهش هزینه های غیر مستقیم 1085-3-3-بهبود فرآین تولید و تاثیر آن بر افزایش کیفیت 1085-4-پیشنهادات جهت ادامه کار در آینده 1095-4-1-استفاده از روش های کنترل نوین 1095-4-2-محاسبه نرخ بازگشت سرمایه 1095-4-3-استفاده از سیستم های مدیریت انرژی اقتصادی 1095-5-4-ارتباط با سایر نرم افزار های سازمانی 1105-4-5-افزایش راندمان تجهیزات با استفاده از ظرفیت بهینه 110مراجع 111چکیده به زبان انگلیسی 115 فهرست جدول هاصفحهجدول 4-1-RTU های استفاده شده در فرآیند آزمایشی 65جدول 4-2-قالب بسته های اطلاعاتی در پروتکل Modbus RTU 69جدول 4-3-ارسال یک در خواست از Master 70جدول 4-4-ارسال یک پاسخ از Slave 70جدول 4-5-لیست تجهیزات استفاده شده در فرآیند آزمایشی مدیریت مصرف انرژی 73جدول 4-6-تعیین مقدار اوج بار در هر مرحله 86جدول 5-1-مشخصات 5 فرآیند آزمایشی 105جدول 5-2-نتایج حاصل از 5 فرآیند آزمایشی 105 فهرست شکل ها صفحهشکل 1-1-ساختار کلی سیستم های SCADA 28شکل 3-1-کاربرد سیستم های SCADA در کنترل اوج بار مصرفی 35شکل 3-2-افزایش راندمان پمپ های آبرسان با استفاده از سیستم های SCADA 37شکل 3-3-کاهش هزینه انرژی ماهینه در اثر افزایش راندمان پمپ ها 38شکل 3-4-کاربرد سیستم های SCADA در کنترل سیستم های روشنایی 40شکل 3-5-کاربرد سیستم های SCADA در پایش مداوم انرژی 41شکل 3-6-کاربرد منطق فازی در پیش بینی مقدار مصرف انرژی 45شکل 3-7-نمودار مقایسه مصرف انرژی در سیستم کنترل Fuzzy وon/off 47شکل 4-1-یک نمای کلی از یک کوره الکتریکی 59شکل 4-2-تغییر ولتاژ موثر با تغییر زاویه آتش تریستور ها 62شکل 4-3-سیستم کنترل توان scr با ورودی آنالوگ 62شکل 4-4-نحوه ارتباط rtu ها با سرور مرکزی در استاندارد rs485 66شکل 4-5-دیاگرام سیستم طراحی شده جهت مدیریت مصرف انرژی کوره های الکتریکی 72شکل 4-6-تصویر تجهیزات نصب شده جهت فر آیند مدیریت مصرف انرژی 76شکل 4-7-نصب rtu در نرم افزار SpecView 77شکل 4-8-رابطه بین مقدار DAC و توان خروجی در فرآیند مورد آزمایش 78شکل 4-9-نمودار فرآیند حرارتی آزمایشی 79شکل 4-10-پروگرامر طراحی شده در محیط نرم افزاری SpecView 80شکل 4-11-اضافه کردن نمودار ها در نرم افزار SpecView 82شکل4-12-نمودار پارامترهای دما بر حسب زمان در آزمایش اول 83شکل 4-13-نمودار پارامترهای مصرف انرژی در آزمایش اول 84شکل 4-14-نمودار پارامترهای دما و انرژی به صورت توام در آزمایش اول 85شکل4-15-نمودار پارامترهای دما بر حسب زمان در آزمایش دوم 87شکل 4-16-نمودار پارامترهای مصرف انرژی در آزمایش دوم 88شکل 4-17-نمودار پارامترهای دما و انرژی به صورت توام در آزمایش دوم 89شکل 4-18-پیاده سازی الگوریتم کنترلی PID در نرم افزار SpecView 91شکل 4-19-کنترلر PID طراحی شده در نرم افزار SpecView 92شکل4-20-نمودار پارامترهای دما بر حسب زمان در آزمایش سوم 93شکل 4-21-نمودار پارامترهای مصرف انرژی در آزمایش سوم 93شکل 4-22-نمودار پارامترهای دما و انرژی به صورت توام در آزمایش سوم 94شکل4-23-نمودار پارامترهای دما بر حسب زمان در آزمایش چهارم 95شکل 4-24-نمودار پارامترهای مصرف انرژی در آزمایش چهارم 96شکل 4-25-نمودار پارامترهای دما و انرژی به صورت توام در آزمایش چهارم 97شکل 4-26-طراحی یک سیستم کنترل PID با قابلیت بیش بینی کوتاه مدت توان 98شکل4-27-نمودار پارامترهای دما بر حسب زمان در آزمایش پنجم 99شکل 4-28-نمودار پارامترهای مصرف انرژی در آزمایش پنجم 100شکل 4-29-نمودار پارامترهای دما و انرژی به صورت توام در آزمایش پنجم 101شکل 4-30-بررسی عملکرد پیش بینی کوتاه مدت توان 102 1-مقدمه1-1-مقدمه انرژی یکی از منابع بسیار مهم است که زندگی مارا تحت تاثیر خود قرار می دهد در حال حاضر جهان وابستگی زیادی به سوخت های فسیلی و انواع مختلف انرژی های تجدید ناپذیر دارد استفاده از انرژی های تجدید پذیر مانند انرژی خورشیدی نیاز به زمان زیادی برای توسعه تکنولوژی دارد.در حال حاضر بحث مدیریت مصرف انرژی یکی از نیاز های بحرانی کشورهای مختلف جهان است.اهمیت ویژه صرفه جویی در مصرف انرژی در دومرحله عوامل اقتصادی و عوامل محیط زیست طبقه بندی می شود. 1-1-1 -عوامل اقتصادی مدیریت مصرف انرژی صرفه جویی در مصرف انرژی بسیار مهم است ودر کلیه سازمان های بشری موثر است .در تمام جهان به عنوان یک ملیت یک شرکت و یا به عنوان یک شخص صرفه جویی در مصرف انرژی هزینه ها را کاهش و بهره وری را افزایش می دهد.یکی از هدف های اصلی در مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی در هر کشور کاهش نیاز به واردات انرژی می باشد.شرکت های خصوصی هم به هزینه های انرژی حساس هستند که این مسئله سود دهی و حتی موجودیت آنها را در بسیاری از موارد تحت تاثیر قرار می دهد بخصوص کارخانه های صنعتی نگرانی بیشتری از این لحاظ دارند زیرا کاهش هزینه به واسطه مدیریت و صرفه جویی در مصرف انرژی به معنی قیمت های رقابتی تر برای محصولات در بازار جهانی می باشد و این مسئله باعث بهبود تولید ناخالص ملی می گردد. 1-1-2- اثرات محیطی صرفه جویی در مصرف انرژیصرفه جویی در مصرف انرژی به طور نسبتا زیادی با مسائل محیط زیستی در ارتباط است .مشکلات گرم شدن کره زمین و شرایط آب و هوایی که به علت افزایش گاز دی اکسید کربن و سایر گازهای گلخانه ای ایجاد می شود به طور قابل توجهی با افزایش مصرف انرژی نسبت مستقیم دارد و کاهش مصرف تا حد زیادی می تواند از تولید گازهای گلخانه ای و افزایش دمای کره زمین جلوگیری نماید[1].1-2- تعریف مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژیمدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی[2] شامل برنامه ریزی و راهبری واحدهای مصرف و تولید مرتبط با انرژی می باشد اهداف مدیریت مصرف انرژی شامل صرفه جویی در منابع، حفاظت از محیط زیست و صرفه جویی در هزینه ها می باشند درحالیکه مصرف کنندگان به منابع کافی انرژی دسترسی داشته باشند و خللی در کارکرد آنان ایجاد نگردد.با توجه به این تعریف مدیریت مصرف انرژی با مدیریت محیط زیست و مدیریت تولید و حمل و نقل و سایر شاخه های صنعتی و تجاری مر تبط می باشد .به عبارت دیگر مدیریت انرژی یک فرآیند است که در آن رسیدن به هدف کاهش مصرف انرژی و هزینه ها با توجه به نیاز واقعی مصرف کننده با توجه به عدم تاثیر منفی بر کارکرد آنان دنبال می شود .در تعریف دیگری مدیریت مصرف انرژی به معنی استفاده آگاهانه و موثر از انرژی برای افزایش سود دهی و کاهش هزینه ها به منظور دستیابی به جایگاه رقابتی می باشد.نکته مهم در مدیریت مصرف انرژی این است که کاهش مصرف باید بدون تاثیر منفی در بازدهی سیستم انجام گردد[2].به طور کلی کاهش هزینه ها در مدیریت مصرف انرژی با اعمال روش های زیر بدست می آید:1-3- نقش فناوری اطلاعات در مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی فناوری اطلاعات بدون هیچ تردید تنها فناوری است که بر چگونگی مصرف انرژی در اقتصاد جهانی تاثیر می گذارد.اگرچه ممکن است فناوری زیستی در قرن 21 تغییرات عمدهای در تولید ترکیبات و محصولات تجدیدپذیر به وجود آورد که این به نوبه خود در فرآیند مصرف انرژی موثر است با این حال نمی تواند جایگزین نقش فناوری اطلاعات در فرآیند بهینه سازی مصرف انرژی گردد.فناوری اطلاعات بر فرآیند مصرف انرژی به صورت مستقیم و غیر مستقیم تاثیر دارد .به طور مثال فناوری اطلاعات به طور مستقیم در پیشرفت صنایع الکترونیک مرتبط با انرژی تاثیر دارد که این موضوع می تواند بر کاهش مصرف انرژی موثر باشد .در سالهای اخیر تاثیر فناوری اطلاعات در توسعه میکروپروسسور ها و میکرو کنترلر ها توانست باعث به کارگیری تکنولوژیهای جدید در سیستم های کنترل ودر نتیجه بهینه سازی و کاهش مصرف انرژی گردید.فناوری اطلاعات در زمینه کنترل فرآیندهای صنعتی می تواند به تنهایی یا به صورت ترکیبی با سایر تکنولوژیها در زمینه کنترل و بهینه سازی فرآیندهای صنعتی امکانات زیر را فراهم نماید.1-تکنولوژی کنترل : تکنولوژیهای کنترل مکانیکی یا الکترومکانیکی در حال حاضر با سیستم های کنترل الکترونیکی که در کارآیی بسیار دقیق تر و همچنین از لحاظ هزینه ارزانتر هستند جایگزین شده است واین سیستم ها قابلیت برنامه ریزی و تغییر عملیاتی سریع متناسب با شرایط مورد نیاز را دارند.2-جمع آوری اطلاعات :به وسیله تکنولوژیهای فناوری اطلاعات امکان جمع آوری دقیق و سریع اطلاعات از فرآیند ها فراهم می گردد که باعث بازدهی بیشتر در تولید و کاهش مصرف انرژی می گردد.3-ذخیره سازی اطلاعات و پردازش :اطلاعات در حجم بسیار زیاد می تواند ذخیره گردد وبعد از پردازش نتیجه مورد نظر به نمایش در آید افزایش توانایی کامپیوتر ها در سالهای اخیر باعث شده که این فرآیند جمع آوری و پردازش اطلاعات به سهولت انجام گیرد .4-ارتباطات داده ای : اطلاعات و دستورالعمل ها و برنامه ها می تواند به سرعت ارسال یا بازیابی شود که این مورد فرآیند کنترل متمرکز را تسهیل می کند همزمان با گسترش کاربرد فناوری اطلاعات در فرآیند های صنعتی سیستم هایSCADA[4] به عنوان زیر مجموعه ای از علم فناوری اطلاعات توسعه یافتند [4] . 1-4- تعریف سیستم های SCADA سیستم های SCADA مخفف Supervisory Control And Data Acquisition می باشد که به معنای اعمال یک سیستم کنترل نظارتی و اکتساب داده های مورد نیاز است .از زمانی که سیستم های کنترل به وجود آمد سیستم های SCADA هم مورد توجه قرار گرفته است .در فرآیند های صنعتی و تولیدی، صنایع کوچک، صنایع همگانی و خصوصی ،معادن و صنایع حساس جهت ارتباط با وسایل و سیستم هایی که در فاصله ای دور از محل کنترل قرار دارند اندازه گیری و سنجش از راه دور مورد توجه قرار می گیرد. این فاصله می تواند از چند متر تا هزاران کیلومتر باشد .لذا ازسیستم های سنجش و کنترل از راه دور[5] جهت ارسال برنامه ها و فرامین دریافت اطلاعات پایشی[6]سیستم استفاده می شود [5].با توجه به توسعه روز افزون علم فناوری اطلاعات و تاثیر آن در توسعه سیستم های SCADA امروزه این سیستم ها نقش بسیار مهمی در بهینه سازی و مدیریت مصرف انرژی دارا می باشند و اعمال یک سیستم مدیریت انرژی موثر بدون استفاده از فناوری اطلاعات امری ناممکن می باشد.1-5 –سیستم های SCADA و مدیریت مصرف انرژیدر فرآیند مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی در ابتدا متغیر های موثر در مصرف انرژی شناسایی می شود و این متغیر ها جهت تحلیل و بررسی باید تحت پایش دقیق قرار بگیرد و تغییرات آنها بر اساس زمان ثبت گردد.با توجه به اینکه فرآیند مدیریت مصرف انرژی با حجم انبوهی از داده ها مواجه هستیم استفاده از قابلیت های علم فناوری اطلاعات و سیستم های SCADA در پایش و تحلیل داده های محیطی می تواند بسیار موثر باشد . دقت و سرعت عمل سیستم های SCADA در ثبت متغیر های محیطی می تواند به یک تحلیل و استراتژی دقیق در مورد مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی بیانجامد و رسیدن به اهداف مدیریت مصرف انرژی در کاهش هزینه ها و حفظ محیط زیست با اطمینان بیشتری انجام شود.
بررسی کاربرد فناوری اطلاعات در مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی مطالعه موردی :سیستم های SCADA
با توجه به افزایش قیمت حامل های انرژی در سالهای اخیر و مشکلات زیست محیطی که در اثر مصرف کنترل نشده این حامل ها ایجاد شده است امروزه بهینه سازی و مدیریت مصرف انرژی با هدف کاهش مصرف در کشورهای جهان جایگاه ویژه ای یافته است. مهمترین مرحله در مدیریت مصرف انرژی فرآیند ممیزی می باشد که به معنی بررسی دقیق اطلاعات محیطی و شناسایی عواملی است که کنترل آنها در کاهش مصرف انرژی موثر می باشد. در سالهای اخیر با پیشرفت های چشمگیر در علم فناوری اطلاعات امکان پایش و ثبت مداوم پارامترهای محیطی که در مصرف انرژی موثر هستند فراهم شده است و سیستم های SCADA[1] به عنوان بخشی از زیرساخت این فناوری در راستای پایش وکنترل داده های محیطی توسعه یافته اند. با به کارگیری سیستم های SCADA امکان یک ممیزی دقیق از مصرف انرژی فراهم می گردد همچنین با اعمال فرآیندهای کنترلی با استفاده از سیستم های SCADA امکان کاهش مصرف انرژی میسر می گردد که با دستیابی به این هدف ضمن کاهش هزینه ها ، بهره وری افزایش پیدا می کند .دررساله حاضر روش های کاربردی سیستم های SCADA در مدیریت و کاهش مصرف انرژی با توجه به تحقیقات پیشین مورد بررسی قرار می گیرد و در ادامه به عنوان یک مطالعه کاربردی ، روش استفاده از سیستم های نرم افزاری SCADA در مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی در کوره های الکتریکی که کاربرد زیادی در صنایع ایران دارند پیاده سازی می گردد ودر انتها ضمن تحلیل نتایج حاصل از اجرای این روش کاربردی پیشنهاداتی در مورد بهبود عملکرد روش ها در تحقیقات آینده ارائه خواهد گردید .کلمات کلیدی : سیستم های SCADA ،مصرف انرژی ، مدیریت انرژی ، بهینه سازیفهرست مطالب عنوان صفحهفصل اول: مقدمه ................ 11-1-پیشگفتار 11-1-1-عوامل اقتصادی مدیریت مصرف انرژی 11-1-2-تعریف مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی 21-3-نقش فناوری اطلاعات در بهینه سازی و مدیریت مصرف انرژی 31-4-تعریف سیستم های SCADA 41-5-سیستم های SCADA و مدیریت مصرف انرژی 51-6-ضرورت انجام تحقیق 51-7-اهداف تحقیق 61-8-مروری بر فصل های پایان نامه 7فصل دوم :مبانی نظری تحقیق.....................................................................82-1-مقدمه 82-2-تاریخچه مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی 82-2-1-دوره اول :صرفه جویی 1981-1973 92-2-2-دوره دوم :مدیریت انرژی 1993-1981 92-2-3-دوره سوم:خرید انرژی به بهای کمتر 2000-1993 102-2-4-دوره چهارم :توجه به مسائل زیست محیطی 2010-2000 112-2-5-دوره پنجم :فناوری پاک 2020-2010 112-3-مراحل مدیریت مصرف انرژی 122-3-1-مرحله اول: :شناسایی فرصت ها 122 -3-2-مرحله دوم :اولویت بندی فعالیت ها 132-3-3-مرحله سوم :به انجام رساندن فرآیندها به طور موفقیت آمیز 132-3-4-مرحله چهارم :مرحله بازبینی و اصلاح مستمر 132-4-کاربرد فناوری اطلاعات در مدیریت مصرف انرژی 142-4-1-نقش اینترنت و تجارت الکترونیک در مدیریت مصرف انرژی 142-4-2-مدیریت و برآورد نیاز به مصرف انرژی 152-4-3-روشهای کنترل شبکه ای 162-4-3-1-سیستم های SCADA 162-4-3-2-سیستم ذخیره سازی اطلاعات تجهیزات 172-4-3-3-سیستم مدیریت انرژی EMS 172-4-3-4-سیستم مدیریت تولید انرژی GMS 182-4-3-5-سیستم مدیریت توزیع انرژی DMS 182-4-4 –سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS 192-4-4-1-منابع اطلاعات در سیستم GIS 202-4-4-2-کاربردهای GIS در صنعت انرژی 202-4-5-سیستم اطلاعات مشتری CIS و CRM 212-4-6-سیستم اطلاعات انرژی EIS 232-4-7-برنامه ریزی منبع انرژی ERP 242-4-8-ممیزی خریداران انرژی و برنامه های کاربردی 242-6-بررسی سیستم های SCADA 252-6-1-تاریخچه سیستم های SCADA 262-6-2-ساختار سیستم های SCADA 272-6-3-عملیات در سیستم های SCADA 28 2-6-4-مزایای استفاده از سیستم های SCADA 292-6-5-کاربرد سیستم های SCADA در مدیریت مصرف انرژی 302-7-نتیجه گیری فصل 31فصل سوم :پیشینه پژوهشی .........................................................................................................323-1-مقدمه 323-2-کاربرد سیستم های SCADA در مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی 323-2-1-صرفه جویی در مصرف انرژی 323-2-2-کاربرد سیستم های SCADA در افزایش بازدهی سازمان 323-2-3-مزایای صرفه جویی در مصرف انرژی 333-2-4-آنالیز ROI 333-3-مراحل و روشهای به کارگیری سیستم های SCADA در مدیرت انرژی 343-3-1-آنالیز و بررسی دقیق میزان مصرف انرژی و اوج بار مصرفی 343-3-2-آنالیز و اندازه گیری سایر داده های مورد نیاز در مدیریت مصرف انرژی 353-4-کاربرد سیستم های SCADA در افزایش راندمان 363-5-زمانبندی کارکرد مصرف کننده ها به وسیله سیستم های SCADA 383-6-کاربرد سیستم های SCADA در مدیریت سیستم روشنایی 383-7-کاربرد سیستم های SCADA در مدیریت و کنترل تجهیزات 403-8-کاربرد سیستم های SCADA در سازماندهی پرسنل فنی 403-9-کاربرد سیستم های SCADA در کاهش استهلاک تجهیزات 413-9-1-کاهش استهلاک تجهیزات با کم کردن حجم کاری 423-9-2-کاهش استهلاک با اعمال روش های کنترلی 423-10-کاربردسیستم های SCADA در صنعت برق 423-10-1-کاربرد سیستم هایSCADA درافزایش راندمان نیروگاه های برق 423-10-2-ایجاد شبکه های هوشمند و بهبود راندمان شبکه برق سراسری 433-11-کاربرد منطق فازی و هوش مصنوعی در مدیریت و بهینه سازی مصرف 433-11-1-استفاده از هوش مصنوعی در پیش بینی مقدار مصرف انرژی 433-11-2-بهره گیری از منطق فازی برای پیش بینی مقدار مصرف 443-12-کاربرد منطق فازی در کاهش مصرف انرژی در کوره های صنعتی 453-13-کاربرد سیستم های SCADA در مدیریت سیستم های مرتبط با دما 463-13-1-کاربرد سیستم های SCADAدر مدیریت سیستم های گرمایشی 463-13-2-پایش و ثبت دقیق دما بر حسب زمان 463-13-3-امکان پیاده سازی روشهای پیشرفته کنترل دما 473-13-4-امکان استفاده از تقویم زمانی برای کارکرد سیستم تهویه مطبوع 483-14-داده کاوی اطلاعات سیستم های SCADA جهت افزایش امنیت 483-15-استفاده از میکرو کنترولرجهت بهبود عملکرد سیستم های SCADA 493-16-استفاده از قابلیت های نرم افزارSCADA در فرآیند کنترل 493-17-امکان استفاده از OPCدر نرم افزار SCADA 503-18-استفده از سیستم های SCADA بر مبنای وب 503-19-استفاده از روشهای مدل سازی در مدیریت انرژی 513-20-جمع بندی تحقیقات گذشته 523-21-نتیجه گیری فصل 53فصل چهارم :روش پیاده سازی ، آزمایش ها و نتایج...........................................................554-1-مقدمه 554-2-اهداف مدیریت انرژی در کوره های الکتریکی 554-2-1-کاهش انرژی مصرفی در کوره های الکتریکی 564-2-2-کاهش اوج بار مصرفی در کوره های الکتریکی 564-3-فرآیند مصرف انرژی در یک کوره الکتریکی 564-3-1-اندازه گیری دما 594-3-2-اندازه گیری پارامترهای مرتبط با مصرف انرژی 604-3-3-کنترل توان در کوره های الکتریکی 614-4-طراحی فرآیند مدیریت مصرف انرژی در کوره های الکتریکی 634-4-1-تععین پارامترهای مورد نیاز جهت اندازه گیری و کنترل 634-4-2-انتخاب RTU ها جهت فرآیند مدیریت مصرف انرژی 644-4-3-ارتباط نرم افزار SCADA با RTU ها 654-4-4-پروتکل های ارتباطی 664-4-5-نصب تجهیزات جهت فرآیند آزمایشی 714-4-6-نصب RTU ها در نرم افزار SCADA 764-4-7-بررس عملکرد سیستم کنترل توان 784-5-آزمایش اول:بررسی روند مصرف انرژی در روش کنترل ON/OFF 794-5-1-طراحی نرم افزار جهت آزمایش اول 794-5-2-بررسی وتحلیل نمودارهای مرتبط با مصرف انرژی در آزمایش اول 824-6-آزمایش دوم :بررسی روند مصرف انرژی در روش کنترل ON/OFFبا اعمال محدودیت در اوج بار مصرفی 854-6-1-اصلاح برنامه نرم افزاری جهت آزمایش دوم 864-6-2-بررسی وتحلیل نمودارهای مرتبط با مصرف انرژی درآزمایش دوم 874-7-آزمایش سوم :بررسی روند مصرف انرژی در روش کنترل PID 894-7-1-طراحی نرم افزار جهت انجام آزمایش سوم-روش کنترلی PID 894-7-2- بررسی وتحلیل نمودارهای مرتبط با مصرف انرژی درآزمایش سوم 924-8-آزمایش چهارم : بررسی روند مصرف انرژی در روش کنترل PIDهمراه با اعمال محدودیت توان 944-8-1-طراحی نرم افزار جهت انجام آزمایش چهارم 954-8-2- بررسی وتحلیل نمودارهای مرتبط با مصرف انرژی درآزمایش سوم 954-9-آزمایش پنجم :بررسی روند مصرف انرژی در روش PID همراه بااعمال محدودیت توان در پیش بینی کوتاه مدت 974-9-1-طراحی نرم افزار جهت انجام آزمایش پنجم 974-9-2-بررسی و تحلیل نمودارهای آزمایش پنجم 994-10-نتیجه گیری فصل 102فصل پنجم : بحث و نتیجه گیری و پیشنهادها ............................................................1045-1-مقدمه 1045-2-نتایج بدست آمده از فرآیندهای آزمایشی 1045-2-1-تحلیل نتایج حاصل از آزمایش اول 1055-2-2-تحلیل نتایج حاصل از آزمایش دوم 1065-2-3-تحلیل نتایج حاصل از آزمایش سوم 1065-2-4-تحلیل نتایج حاصل از آزمایش چهارم 1075-2-5-تحلیل نتایج حاصل از آزمایش پنجم 1075-3-مزایای استفاده از طرح ارائه شده در تحقیق 1075-3-1-کاهش هزینه های مستقیم 1085-3-2-کاهش هزینه های غیر مستقیم 1085-3-3-بهبود فرآین تولید و تاثیر آن بر افزایش کیفیت 1085-4-پیشنهادات جهت ادامه کار در آینده 1095-4-1-استفاده از روش های کنترل نوین 1095-4-2-محاسبه نرخ بازگشت سرمایه 1095-4-3-استفاده از سیستم های مدیریت انرژی اقتصادی 1095-5-4-ارتباط با سایر نرم افزار های سازمانی 1105-4-5-افزایش راندمان تجهیزات با استفاده از ظرفیت بهینه 110مراجع 111چکیده به زبان انگلیسی 115 فهرست جدول هاصفحهجدول 4-1-RTU های استفاده شده در فرآیند آزمایشی 65جدول 4-2-قالب بسته های اطلاعاتی در پروتکل Modbus RTU 69جدول 4-3-ارسال یک در خواست از Master 70جدول 4-4-ارسال یک پاسخ از Slave 70جدول 4-5-لیست تجهیزات استفاده شده در فرآیند آزمایشی مدیریت مصرف انرژی 73جدول 4-6-تعیین مقدار اوج بار در هر مرحله 86جدول 5-1-مشخصات 5 فرآیند آزمایشی 105جدول 5-2-نتایج حاصل از 5 فرآیند آزمایشی 105 فهرست شکل ها صفحهشکل 1-1-ساختار کلی سیستم های SCADA 28شکل 3-1-کاربرد سیستم های SCADA در کنترل اوج بار مصرفی 35شکل 3-2-افزایش راندمان پمپ های آبرسان با استفاده از سیستم های SCADA 37شکل 3-3-کاهش هزینه انرژی ماهینه در اثر افزایش راندمان پمپ ها 38شکل 3-4-کاربرد سیستم های SCADA در کنترل سیستم های روشنایی 40شکل 3-5-کاربرد سیستم های SCADA در پایش مداوم انرژی 41شکل 3-6-کاربرد منطق فازی در پیش بینی مقدار مصرف انرژی 45شکل 3-7-نمودار مقایسه مصرف انرژی در سیستم کنترل Fuzzy وon/off 47شکل 4-1-یک نمای کلی از یک کوره الکتریکی 59شکل 4-2-تغییر ولتاژ موثر با تغییر زاویه آتش تریستور ها 62شکل 4-3-سیستم کنترل توان scr با ورودی آنالوگ 62شکل 4-4-نحوه ارتباط rtu ها با سرور مرکزی در استاندارد rs485 66شکل 4-5-دیاگرام سیستم طراحی شده جهت مدیریت مصرف انرژی کوره های الکتریکی 72شکل 4-6-تصویر تجهیزات نصب شده جهت فر آیند مدیریت مصرف انرژی 76شکل 4-7-نصب rtu در نرم افزار SpecView 77شکل 4-8-رابطه بین مقدار DAC و توان خروجی در فرآیند مورد آزمایش 78شکل 4-9-نمودار فرآیند حرارتی آزمایشی 79شکل 4-10-پروگرامر طراحی شده در محیط نرم افزاری SpecView 80شکل 4-11-اضافه کردن نمودار ها در نرم افزار SpecView 82شکل4-12-نمودار پارامترهای دما بر حسب زمان در آزمایش اول 83شکل 4-13-نمودار پارامترهای مصرف انرژی در آزمایش اول 84شکل 4-14-نمودار پارامترهای دما و انرژی به صورت توام در آزمایش اول 85شکل4-15-نمودار پارامترهای دما بر حسب زمان در آزمایش دوم 87شکل 4-16-نمودار پارامترهای مصرف انرژی در آزمایش دوم 88شکل 4-17-نمودار پارامترهای دما و انرژی به صورت توام در آزمایش دوم 89شکل 4-18-پیاده سازی الگوریتم کنترلی PID در نرم افزار SpecView 91شکل 4-19-کنترلر PID طراحی شده در نرم افزار SpecView 92شکل4-20-نمودار پارامترهای دما بر حسب زمان در آزمایش سوم 93شکل 4-21-نمودار پارامترهای مصرف انرژی در آزمایش سوم 93شکل 4-22-نمودار پارامترهای دما و انرژی به صورت توام در آزمایش سوم 94شکل4-23-نمودار پارامترهای دما بر حسب زمان در آزمایش چهارم 95شکل 4-24-نمودار پارامترهای مصرف انرژی در آزمایش چهارم 96شکل 4-25-نمودار پارامترهای دما و انرژی به صورت توام در آزمایش چهارم 97شکل 4-26-طراحی یک سیستم کنترل PID با قابلیت بیش بینی کوتاه مدت توان 98شکل4-27-نمودار پارامترهای دما بر حسب زمان در آزمایش پنجم 99شکل 4-28-نمودار پارامترهای مصرف انرژی در آزمایش پنجم 100شکل 4-29-نمودار پارامترهای دما و انرژی به صورت توام در آزمایش پنجم 101شکل 4-30-بررسی عملکرد پیش بینی کوتاه مدت توان 102 1-مقدمه1-1-مقدمه انرژی یکی از منابع بسیار مهم است که زندگی مارا تحت تاثیر خود قرار می دهد در حال حاضر جهان وابستگی زیادی به سوخت های فسیلی و انواع مختلف انرژی های تجدید ناپذیر دارد استفاده از انرژی های تجدید پذیر مانند انرژی خورشیدی نیاز به زمان زیادی برای توسعه تکنولوژی دارد.در حال حاضر بحث مدیریت مصرف انرژی یکی از نیاز های بحرانی کشورهای مختلف جهان است.اهمیت ویژه صرفه جویی در مصرف انرژی در دومرحله عوامل اقتصادی و عوامل محیط زیست طبقه بندی می شود. 1-1-1 -عوامل اقتصادی مدیریت مصرف انرژی صرفه جویی در مصرف انرژی بسیار مهم است ودر کلیه سازمان های بشری موثر است .در تمام جهان به عنوان یک ملیت یک شرکت و یا به عنوان یک شخص صرفه جویی در مصرف انرژی هزینه ها را کاهش و بهره وری را افزایش می دهد.یکی از هدف های اصلی در مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی در هر کشور کاهش نیاز به واردات انرژی می باشد.شرکت های خصوصی هم به هزینه های انرژی حساس هستند که این مسئله سود دهی و حتی موجودیت آنها را در بسیاری از موارد تحت تاثیر قرار می دهد بخصوص کارخانه های صنعتی نگرانی بیشتری از این لحاظ دارند زیرا کاهش هزینه به واسطه مدیریت و صرفه جویی در مصرف انرژی به معنی قیمت های رقابتی تر برای محصولات در بازار جهانی می باشد و این مسئله باعث بهبود تولید ناخالص ملی می گردد. 1-1-2- اثرات محیطی صرفه جویی در مصرف انرژیصرفه جویی در مصرف انرژی به طور نسبتا زیادی با مسائل محیط زیستی در ارتباط است .مشکلات گرم شدن کره زمین و شرایط آب و هوایی که به علت افزایش گاز دی اکسید کربن و سایر گازهای گلخانه ای ایجاد می شود به طور قابل توجهی با افزایش مصرف انرژی نسبت مستقیم دارد و کاهش مصرف تا حد زیادی می تواند از تولید گازهای گلخانه ای و افزایش دمای کره زمین جلوگیری نماید[1].1-2- تعریف مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژیمدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی[2] شامل برنامه ریزی و راهبری واحدهای مصرف و تولید مرتبط با انرژی می باشد اهداف مدیریت مصرف انرژی شامل صرفه جویی در منابع، حفاظت از محیط زیست و صرفه جویی در هزینه ها می باشند درحالیکه مصرف کنندگان به منابع کافی انرژی دسترسی داشته باشند و خللی در کارکرد آنان ایجاد نگردد.با توجه به این تعریف مدیریت مصرف انرژی با مدیریت محیط زیست و مدیریت تولید و حمل و نقل و سایر شاخه های صنعتی و تجاری مر تبط می باشد .به عبارت دیگر مدیریت انرژی یک فرآیند است که در آن رسیدن به هدف کاهش مصرف انرژی و هزینه ها با توجه به نیاز واقعی مصرف کننده با توجه به عدم تاثیر منفی بر کارکرد آنان دنبال می شود .در تعریف دیگری مدیریت مصرف انرژی به معنی استفاده آگاهانه و موثر از انرژی برای افزایش سود دهی و کاهش هزینه ها به منظور دستیابی به جایگاه رقابتی می باشد.نکته مهم در مدیریت مصرف انرژی این است که کاهش مصرف باید بدون تاثیر منفی در بازدهی سیستم انجام گردد[2].به طور کلی کاهش هزینه ها در مدیریت مصرف انرژی با اعمال روش های زیر بدست می آید:1-3- نقش فناوری اطلاعات در مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی فناوری اطلاعات بدون هیچ تردید تنها فناوری است که بر چگونگی مصرف انرژی در اقتصاد جهانی تاثیر می گذارد.اگرچه ممکن است فناوری زیستی در قرن 21 تغییرات عمدهای در تولید ترکیبات و محصولات تجدیدپذیر به وجود آورد که این به نوبه خود در فرآیند مصرف انرژی موثر است با این حال نمی تواند جایگزین نقش فناوری اطلاعات در فرآیند بهینه سازی مصرف انرژی گردد.فناوری اطلاعات بر فرآیند مصرف انرژی به صورت مستقیم و غیر مستقیم تاثیر دارد .به طور مثال فناوری اطلاعات به طور مستقیم در پیشرفت صنایع الکترونیک مرتبط با انرژی تاثیر دارد که این موضوع می تواند بر کاهش مصرف انرژی موثر باشد .در سالهای اخیر تاثیر فناوری اطلاعات در توسعه میکروپروسسور ها و میکرو کنترلر ها توانست باعث به کارگیری تکنولوژیهای جدید در سیستم های کنترل ودر نتیجه بهینه سازی و کاهش مصرف انرژی گردید.فناوری اطلاعات در زمینه کنترل فرآیندهای صنعتی می تواند به تنهایی یا به صورت ترکیبی با سایر تکنولوژیها در زمینه کنترل و بهینه سازی فرآیندهای صنعتی امکانات زیر را فراهم نماید.1-تکنولوژی کنترل : تکنولوژیهای کنترل مکانیکی یا الکترومکانیکی در حال حاضر با سیستم های کنترل الکترونیکی که در کارآیی بسیار دقیق تر و همچنین از لحاظ هزینه ارزانتر هستند جایگزین شده است واین سیستم ها قابلیت برنامه ریزی و تغییر عملیاتی سریع متناسب با شرایط مورد نیاز را دارند.2-جمع آوری اطلاعات :به وسیله تکنولوژیهای فناوری اطلاعات امکان جمع آوری دقیق و سریع اطلاعات از فرآیند ها فراهم می گردد که باعث بازدهی بیشتر در تولید و کاهش مصرف انرژی می گردد.3-ذخیره سازی اطلاعات و پردازش :اطلاعات در حجم بسیار زیاد می تواند ذخیره گردد وبعد از پردازش نتیجه مورد نظر به نمایش در آید افزایش توانایی کامپیوتر ها در سالهای اخیر باعث شده که این فرآیند جمع آوری و پردازش اطلاعات به سهولت انجام گیرد .4-ارتباطات داده ای : اطلاعات و دستورالعمل ها و برنامه ها می تواند به سرعت ارسال یا بازیابی شود که این مورد فرآیند کنترل متمرکز را تسهیل می کند همزمان با گسترش کاربرد فناوری اطلاعات در فرآیند های صنعتی سیستم هایSCADA[4] به عنوان زیر مجموعه ای از علم فناوری اطلاعات توسعه یافتند [4] . 1-4- تعریف سیستم های SCADA سیستم های SCADA مخفف Supervisory Control And Data Acquisition می باشد که به معنای اعمال یک سیستم کنترل نظارتی و اکتساب داده های مورد نیاز است .از زمانی که سیستم های کنترل به وجود آمد سیستم های SCADA هم مورد توجه قرار گرفته است .در فرآیند های صنعتی و تولیدی، صنایع کوچک، صنایع همگانی و خصوصی ،معادن و صنایع حساس جهت ارتباط با وسایل و سیستم هایی که در فاصله ای دور از محل کنترل قرار دارند اندازه گیری و سنجش از راه دور مورد توجه قرار می گیرد. این فاصله می تواند از چند متر تا هزاران کیلومتر باشد .لذا ازسیستم های سنجش و کنترل از راه دور[5] جهت ارسال برنامه ها و فرامین دریافت اطلاعات پایشی[6]سیستم استفاده می شود [5].با توجه به توسعه روز افزون علم فناوری اطلاعات و تاثیر آن در توسعه سیستم های SCADA امروزه این سیستم ها نقش بسیار مهمی در بهینه سازی و مدیریت مصرف انرژی دارا می باشند و اعمال یک سیستم مدیریت انرژی موثر بدون استفاده از فناوری اطلاعات امری ناممکن می باشد.1-5 –سیستم های SCADA و مدیریت مصرف انرژیدر فرآیند مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی در ابتدا متغیر های موثر در مصرف انرژی شناسایی می شود و این متغیر ها جهت تحلیل و بررسی باید تحت پایش دقیق قرار بگیرد و تغییرات آنها بر اساس زمان ثبت گردد.با توجه به اینکه فرآیند مدیریت مصرف انرژی با حجم انبوهی از داده ها مواجه هستیم استفاده از قابلیت های علم فناوری اطلاعات و سیستم های SCADA در پایش و تحلیل داده های محیطی می تواند بسیار موثر باشد . دقت و سرعت عمل سیستم های SCADA در ثبت متغیر های محیطی می تواند به یک تحلیل و استراتژی دقیق در مورد مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی بیانجامد و رسیدن به اهداف مدیریت مصرف انرژی در کاهش هزینه ها و حفظ محیط زیست با اطمینان بیشتری انجام شود.