طلال الحوامدة

تكتسب العواكس متعددة المستويات (MLI) شعبية في أنظمة تحويل الطاقة المتجددة والتطبيقات الصناعية نظرًا لشكلها الموجي عالي الجودة.

مع التطور السريع للشبكة الذكية والشبكة الصغيرة؛ فإنه يتم تطبيق المكثفات عالية الكثافة للطاقة (HEDC) على نطاق واسع في النظام القائم.

في السنوات الأخيرة، تم تطوير وحدات الطاقة ذات التأثير الميداني لأشباه الموصلات المصنوعة من كربيد السيليكون (SiC-mosfet).

يؤدي تذبذب جهد مكثف الوحدة الفرعية للمحول المعياري متعدد المستويات (MMC) إلى زيادة حجم مكثف الوحدة الفرعية وزيادة تكلفة النظام وتقليل الموثوقية.

استناداً إلى مفهوم طوبولوجيا العاكس متعدد المستويات القائمة على المكثف المحول؛ فقد تمت التوصية بهيكل جديد لطوبولوجيا العاكس الكهربائي.

تُستخدم مصفوفات المكثفات القابلة للبرمجة (PCAs) على نطاق واسع في تصميم دارات الإشارات التناظرية والمختلطة، لا سيما في دوائر محول البيانات.

تؤدي عملية التبديل إلى تشويه توافقي وتداخل كهرومغناطيسي (EMI) لأن الجهد والتيار على محولات طاقة التحويل يتغيران فجأة، بحيث يجب أن تكون المكونات السلبية في الدائرة كبيرة

في السنوات الأخيرة ومع التطور السريع لتكنولوجيا إلكترونيات القدرة تطورت تقنيات الطاقة ومع ذلك؛ فإن مصادر الطاقة المتجددة أقل استقراراً.

بالعادة تم شحن جميع المكثفات على قدم المساواة مع مصدر التيار المستمر، وبالتالي هناك حاجة إلى مصدر تيار مستمر واحد فقط لتحقيق شكل موجة الدرج.

يلزم أن ينخفض جهد مكثف ناقل التيار المستمر (DC-bus) الخاص بآلة المغناطيس الدائم المتزامن ذات الجهد العالي (PMSM) في السيارات الكهربائية (EVs).

للقضاء على (CFs) وتحسين أداء النظام الكهربائي؛ تم اقتراح طوبولوجيا جديدة مرنة (LCC-HVDC) مع تحليل محدود لأدائها الاقتصادي.

كان الاتجاه لجهود إرسال ونقل التيار المتردد في العالم يقع ضمن مشاكل ومعضلات كبيرة، كما وأثارت التطبيقات المبكرة في ثمانينيات القرن التاسع عشر شكوكاً حول إمكانية استخدام الإرسال لمسافات طويلة.

تستمر الحاجة إلى دمج أجهزة تخزين الطاقة مع مصادر الطاقة المتجددة وتحسين تقنيات التعديل والتحكم في المحولات المستخدمة في الازدياد، كما أن هذا الاتجاه نشط بشكل أكبر.

من أجل تحسين تشوه الإدخال الخاص بالتيار الكهربائي وتقلب الجهد والمشاكل الأخرى التي يسببها محول المصفوفة ثلاثي الطور إلى أحادي الطور (3-1 MC) وتحت جهد إدخال غير متوازن.

تعتبر الموصلات المغطاة بديلاً للخطوط العلوية ذات الجهد المتوسط ​​المعزز بقلب الألمنيوم في التضاريس الحرجية، كما تعتبر الموصلات المغطاة موثوقة للغاية بسبب نظام العزل (XLPE).

تعتبر كابلات الطاقة تحت سطح البحر من الأصول الهامة داخل البنية التحتية للتوزيع والنقل للشبكات الكهربائية، وعلى مدى العقدين الماضيين كان حجم الاستثمارات في مشاريع تركيب كابلات الطاقة.

يعد اكتشاف الأعطال في الخطوط الكهربائية العلوية والوقاية منها أمراً بالغ الأهمية لموثوقية وتوافر إمدادات الكهرباء، بحيث تتراوح مساوئ الطرق التقليدية من التركيبات المرهقة إلى الصيانة المكلفة.

يتم تقييم العديد من مفاهيم التحكم بالتيار الكهربائي لمحولات (DC-DC) المشذرة غير المعزولة بشكل منهجي من حيث أداء حالتها الديناميكية والثابتة بناءً على مؤشرات تقييم الأداء المحددة.

مع استمرار زيادة القدرة المركبة لتوليد الطاقة المتجددة في الوقت الحاضر لتلبية كل من الانبعاثات والمتطلبات الاقتصادية؛ تؤدي طبيعة التوليد المتقطع إلى الحاجة إلى زيادة قدرة النقل.

يؤدي التبني المتزايد لأنظمة الخلايا الكهروضوئية السكنية في جميع أنحاء العالم إلى تعرض مشغلي شبكات التوزيع (DNOs) لتحديات فنية ، لا سيما في شبكات الجهد المنخفض (LV).

اليوم يتم الحفاظ على استقرار شبكة الطاقة الكهربائية من خلال موازنة الوقت الحقيقي بين التوليد والطلب، كما يتم تحجيم أنظمة تخزين طاقة الشبكة الكهربائية، وذلك لتوفير المرونة لمشغل الشبكة.

يتم تعريف الحماية الكهربائية التكيفية على أنها نظام في الوقت الفعلي يمكنه تعديل إجراءات الحماية وفقاً للتغييرات في حالة النظام، بحيث يتم تنسيق نظام الحماية التكيفية (APS).

تتمثل الأهداف الرئيسية لـ (Volt-Var Optimization - VVO) في تقليل فقد الطاقة في نظام التوزيع والحفاظ على ملفات تعريف الجهد عند مستويات مقبولة في ظل ظروف تحميل مختلفة

من المتوقع أن تواجه الشبكة الكهربائية للمرافق بعض التحديات الرئيسية لتوليد الطاقة الحديثة، كما وستطرح أنظمة التوزيع في السنوات القادمة، وفي هذه الدراسة تحديداً يتم تقديم نظرة عامة.

أصبحت البنية التحتية المتقدمة للقياس (AMI) جزءاً حيوياً من شبكات توزيع المرافق، مما يسمح بتطوير المدن الذكية، بحيث تتكون (AMI) من عدادات ذكية للكهرباء والغاز والمياه والأجهزة محدودة للغاية.

تتطلب المحطات الأساسية للترددات الراديوية (RF) القائمة على المدخلات المتعددة والمخرجات المتعددة (mMIMO) مضخمات طاقة عالية الكفاءة (PAs)

عادةً ما تقدم توربينات الرياح (WTs) التي تعمل بواسطة المغناطيس الدائم المتزامن (PMSG) طوبولوجيا محول القدرة على مرحلتين، وذلك استناداً إلى محول زيادة (DC/DC) وعاكس مصدر الجهد الكهربائي

تحليل الحساسية هو طريقة تقليدية لتحليل شبكة الطاقة الكهربائية، بحيث تم استخدامها على نطاق واسع في تصحيح سلامة الطاقة النشطة لأنظمة الطاقة

كما تم إجراء النمذجة الديناميكية لشبكة ميكروية ذات واجهة محول بما في ذلك الأحمال الثابتة والخطوط وأجهزة (PLL) كخطوة أولى، كذلك تم تحديد وظيفة موضوعية.

تلعب وحدات قياس (Phasor-PMU) دوراً مهماً في الأمان والدور في التحكم في المراقبة الديناميكية لنظام الطاقة، ومع ذلك؛ فإن عمليات النشر الواسعة لمصادر الطاقة المتجددة ونقل التيار المباشر عالي الجهد (HVDC)