طلال الحوامدة

تواجه مصادر الطاقة المتجددة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية والعديد من العقبات، بما في ذلك انكماش الطاقة، حيث تتجاوز الطاقة المولدة الطلب المحلي ويجب خفض الإنتاج بسبب قدرة النقل المحدودة.

وفقاً لظروف السوق؛ فإنه يمكن لـ (BESS) تقليل تكاليف البناء الإضافية من خلال تحقيق ربح بناءً على فارق التوقيت في تكلفة الكهرباء، ومن أجل الحجم المناسب لسعة المحطة الفرعية.

عد جودة الطاقة من أهم العصور البحثية لقطاع الطاقة، بحيث يجب تحديد الفولتية المتساقطة فجأة أو الفولتية المتزايدة فجأة والتوافقيات في الطاقة، كما أنها تسمى كل هذه التشوهات باضطرابات جودة الطاقة.

بشكل تقليدي كان النطاق الهائل لشبكات نظام الطاقة الكهربائية يتم التحكم فيه بكفاءة بواسطة مخطط الحلقة المفتوحة، وهنا تلبي تقنيات التحكم البسيطة ذات الاستجابات البطيئة نسبياً.

يعد أمن الطاقة أحد أهم العوامل في تطور أي دولة، بحيث يتم إجراء الترابط بين شبكات أنظمة الطاقة المختلفة لخفض السعر الإجمالي لتوليد الطاقة بالإضافة إلى تعزيز موثوقية وأمن إمدادات الطاقة الكهربائية.

يساعد التصميم القوي في مجموعات نقل الحركة المكهربة بشكل كبير على تعزيز الكفاءة الإجمالية للسيارة، كما تأتي تحليلات المتانة مصحوبة بالتعقيد والتكاليف الحسابية على مستوى السيارات الكهربائية.

مع النمو السريع للطاقة الكهروضوئية (PV) في السنوات الأخيرة؛ فإن استقرار تشغيل النظام وأداء تحليل الطوارئ للنظام وكذلك جودة الطاقة لشبكة الطاقة مهددة بسبب عدم اليقين المتأصل.

في السنوات الأخيرة ومع التطور السريع للطاقة المتجددة؛ جذبت الشبكة الصغيرة التي تعمل كنظام اقتران متعدد الطاقة المزيد والمزيد من الاهتمام، كما أن هناك اتجاه متزايد يجب القلق بشأنه

منذ إدخال ورق الميكا والعزل الشريطي المعتمد على الراتينج الصناعي للآلات الدوارة في الخمسينيات من القرن الماضي؛ تم إجراء تحسينات تطورية فقط في خصائصها ومعالجتها.

أدى استنفاد الطاقة الطبيعية واحتياطيات النفط إلى ظهور مفهوم أنظمة الطاقة المتجددة (RESs)، وقد أدى ذلك إلى توسيع رؤية قطاع الطاقة نحو شبكة طاقة متنوعة مع إدخال موارد الطاقة الموزعة (DERs).

بالعادة يتم تطبيق النظام المحسن للتوازن (EO)، وذلك لتصميم شبكة هجينة لتغذية الكهرباء للداخلة، وكمنطقة معزولة تم اختيار (EO) لتصميم نظام (microgrid).

نظراً لأن مصادر الطاقة المتجددة مثل الرياح متصلة بالشبكة الكهربائية على نطاق واسع؛ فإن التشغيل الآمن والمستقر لنظام الطاقة يواجه تحديات ويصبح الطلب على المرونة بارزاً بشكل متزايد.

أدى الاستنفاد السريع للوقود الأحفوري بسبب الطلب المتزايد على الطاقة إلى اهتمام عالمي لتحسين كفاءة تحويل الطاقة، ومع ذلك لا يزال تحويل الطاقة في محطات توليد الطاقة من الوقود الأحفوري.

في السنوات الأخيرة، أصبح تحقيق نظام إمداد طاقة الجر المتجدد والمستدام (TPSS) في قطاع السكك الحديدية تحدياً كبيراً، وبالتركيز على هذه المسألة؛ تقدم العديد من الدراسات والتجارب نظرة عامة.

تحتوي الشبكة المصغرة على ثلاث طبقات تحكم، وهي الطبقات الأولية والثانوية والثلاثية، بحيث تعالج طبقة التحكم الأولية مخاوف جودة الطاقة، كما أنه يحافظ على الجهد الكهربائي والتردد للشبكة الصغيرة.

يعمل العالم على دمج مصادر الطاقة المتجددة بسرعة في أنظمة الشبكات الحالية، ومع ذلك؛ فإن الطبيعة غير المتوقعة لمصادر الطاقة المتجددة وملفات تعريف الحمل غير المؤكدة.

في السنوات الأخيرة، أدى ظهور الشبكات الصغيرة التي تحتوي على عدد كبير من مصادر الطاقة المتجددة إلى ظهور بعض التحديات الأساسية في التحكم في تجارة الطاقة وتنسيقها وإدارتها.

بالعادة تقوم مستشعرات الجهد الكهربائي على قياس الفولتية العابرة لأشباه موصلات القدرة، وذلك في بيئة اختبار النبض المزدوج (DPT)، بحيث نقوم بتكييف النماذج المنشورة مسبقاً.

تعد المحولات الكهربائية التي يتم التحكم فيها بدورة واحدة (OCC) مناسبة لأنظمة المولدات الموزعة الصغيرة أحادية الطور الكهروضوئية بسبب بساطتها وهيكلها الخالي من حلقة مغلقة الطور وتشغيل أقل.

تؤدي التطورات المتزايدة لعمليات التصنيع المضافة إلى زيادة الاهتمام بإمكانيات وطرق مراقبة العمليات ذات الصلة، بحيث تضمن هذه الأساليب تحسين جودة العملية وزيادة فهم عملية التصنيع.

تتمتع أجهزة أشباه موصلات الطاقة بحد أقصى لدرجة حرارة التوصيل، ولكن ليس من السهل اكتشاف أو فهم درجة الحرارة داخل الأجهزة المغلقة في المحولات الكهربائية العاملة.

تقدم التجارب النظام المصمم لقياسات الخصائص العابرة لمستشعر الغاز، بحيث تم اختيار مستشعر الأكسجين الكهروكيميائي (SK-25F) للقياسات من حيث التطبيق في الرعاية الصحية وضمان سلامة الإنسان.

بالعادة يتم الكشف عن إمكانية استخدام استشعار الإجهاد (FBG) لتمكين التعرف على اختلال محاذاة العمود المتحرك في مجموعات محركات الماكينة (الآلة) الكهربائية من خلال مراقبة الضغط النسبي الموزع.

أصبحت المفاتيح الكهربائية المعزولة بالغاز (GIS) أجزاء أساسية من محطات الطاقة الكهربائية الفرعية بسبب المزايا المرتبطة، وعلى الرغم من أن هذه الأجهزة المرنة نادراً ما تعاني من الفشل.

يتم تقديم أجهزة الاستشعار القائمة على مرنان الحلقة المشقوقة (CSRR) للتوصيف الكامل للمواد المغناطيسية العازلة، بحيث تم تصميم المستشعر الأول المقترح عن طريق تحميل خط (microstrip).

تم اقتراح مستشعر عزم لحظي جديد غير متصل، والذي يتكون بفعل الهيكل الميكانيكي لمستشعر عزم الدوران وبشكل أساسي من فجوة مجوفه تدور حول عمود مرن.

نحن نعيش في جو مكهرب كلياً، بحيث يوجد فرق جهد يبلغ حوالي (250) كيلو فولت بين الأرض والغلاف الجوي المتأين، كما يؤدي التدرج المحتمل الناتج إلى تحفيز الشحنات الكهربائية على الأجسام المغمورة.

أدى ظهور تقنية (blockchain) إلى ضخ حيوية جديدة في سوق الطاقة، وفي الوقت الحالي تظهر مشاريع (blockchain) لتوليد الطاقة الكهروضوئية الموزعة وتجارة الكربون بسرعة.

أصبحت القدرة غير الكافية لشبكات التوزيع لاستهلاك الطاقة المتجددة والتخصيص غير المناسب للتوليد الموزع المتجدد (RDG) من القضايا المهمة، وفي هذه الدراسة، تم اقتراح منهجية قائمة على التعلم الآلي.

سيؤدي إدخال الطاقات المتجددة المتغيرة، مثل الأنظمة الكهروضوئية (PV) إلى أنظمة الطاقة الكهربائية إلى زيادة كمية الموارد لتحقيق التوازن بين العرض والطلب من حيث الجودة والكمية.