طلال الحوامدة

يشيع استخدام المحركات الكهربائية التعريفية في الصناعات لمختلف التطبيقات، كما تعمل هذه المحركات على عامل طاقة متأخر مما يسبب مشاكل في جودة الطاقة في (PCC).

مع استمرار انتشار الأنظمة الكهروضوئية على الأسطح ووحدات تخزين الطاقة المنزلية في الأماكن السكنية، يتغير مشهد أنظمة التوزيع بسرعة،

تم اعتبار أجهزة الشحن المتكاملة للمركبات الكهربائية منذ أكثر من ثلاثين عاماً، ومع ذلك فقد أصبحوا محور تركيز الأوساط الأكاديمية والصناعية في الآونة الأخيرة فقط،

العوامل التقنية التي تساهم في التبني النهائي للتيار المتردد (ac) على التيار المباشر (dc) في تسعينيات القرن التاسع عشر تشكل تزاوجاً بين تطورات المحولات العملية والأنظمة متعددة الأطوار

شبكة الطاقة أو الشبكة الكهربائية (EG) هي بنية تحتية مترابطة توفر الكهرباء للمستهلكين من المنتجين، بحيث تم إنشاء الشبكة الكهربائية التقليدية (TEG) على مدار (100) عام.

يتم استخدام المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم (PMSM) في مجالات أجهزة التيار المتردد، بحيث تتمتع (PMSM) بالعديد من المزايا، بما في ذلك الأحجام الصغيرة والهياكل البسيطة.

إن الحاجة إلى تحديث الشبكة لتمكينها من تلبية احتياجات المستقبل مقبولة جيداً، وقد أدى ذلك إلى مفهوم الشبكة الذكية كمسار لزيادة ذكاء الشبكة الكهربائية لتلبية متطلبات المستقبل.

إن تركيز مشغلي شبكات الطاقة على ضمان الاقتصاد في تشغيل الطاقة الكهربائية، وذلك مع مراعاة أقصى قدر من الاهتمام للحفاظ على حدود أمان النظام الكهربائي.

يكتسب مفهوم (Microgrids-MGs) زخماً كبيراً كحل رئيسي وفعال من حيث التكلفة لدمج موارد الطاقة الموزعة (DERs) في شبكات الطاقة الكهربائية.

في السنوات الأخيرة، تم تعديل هيكل الطاقة في الصين باستمرار مع مشاكل الطاقة والبيئة، كما استمرت مصادر الطاقة الموزعة ومعدات تخزين الطاقة في الظهور.

أدى التطور التكنولوجي إلى تغيير تدريجي في الطريقة التي تطورت بها المجتمعات الحديثة، مما تسبب في زيادة كبيرة في الطلب على الطاقة لكل فرد سنوياً،

باعتبارها واحدة من أكثر الهياكل الواعدة من حيث الطلب على تطبيقات الطاقة المتوسطة إلى العالية؛ فقد حظيت المحولات المعيارية متعددة المستويات (MMCs).

تم تنفيذ المحولات الموزعة على نطاق واسع في العديد من التطبيقات، مثل محطة الطاقة الكهروضوئية (PV) ومحطة الرياح والشبكة الدقيقة، وذلك لربط المصادر الموزعة بشبكة الطاقة الكهربائية>

مع التوسع المستمر في نطاق نظام الطاقة والوصول على نطاق واسع إلى الطاقة المتجددة مع العشوائية والتقلبات القوية، تواجه إدارة الطاقة والتحكم في التشغيل.

من أجل تلبية متطلبات جودة الطاقة المشددة لرموز التيار الكهربائي الحديثة، كما تتبادل المحولات الكهربائية المتصلة بالشبكة التيار بأشكال محددة مسبقاً باستخدام الأداة المساعدة.

بدافع من الجوانب التكنولوجية والاقتصادية والبيئية، كما يتزايد تكامل موارد الطاقة المتجددة في شبكات الطاقة على مستوى العالم، بحيث ترتبط معظم وحدات الطاقة المتجددة.

نمت القدرة الكهروضوئية المركبة بسرعة منذ عام 2010م، وكما هو موضخ في الشكل التالي (1)، مما يعني أن التقنيات الكهروضوئية لم تنضج بعد وقد تطورت تدريجياً خلال السنوات الثماني الماضية،

يشار إلى الآلات الكهربائية التي تعمل بسرعات دوران عالية ولها سرعة محيطية تزيد عن 100 م / ث على أنها آلات كهربائية عالية السرعة (HS).

من المعروف أن تكلفة الصيانة جزء مهم من تكلفة الطاقة المولدة من حدائق الرياح البحرية، بحيث يجب أن يتم نقل فنيي الصيانة إلى توربينات الرياح بواسطة زوارق العمل،

تقترح هذا الطرح حلاً جديداً يتضمن الإرسال المسبق للأحمال ليس فقط بناءً على الطلب وتقليل التكلفة، ولكن أيضاً على موثوقية المعدات (DCE) التي تركز على الظروف التشغيلية.

تعد كابلات الطاقة ذات الجهد العالي (HV) والجهد المتوسط ​​(MV)، والتي تشكل العمود الفقري "للشبكات الكهربائية الحضرية" في جميع أنحاء العالم مكلفة في الصيانة والاستبدال.

مع زيادة حجم الشبكة ومستوى طلب العملاء، تصبح معدات "نقل الطاقة" التي تعمل بأمان واقتصادياً مشكلة مهمة للمؤسسات الكهربائية، وذلك كواحد من مفاتيح المعدات الكهربائية.

مع الانتشار المتزايد للطاقة المتقطعة والتطور السريع لتكنولوجيا الشبكة الذكية، حظي أمن وكفاءة إنشاء المحطات الفرعية وصيانة البنية التحتية الكهربائية باهتمام واسع النطاق.

عادة ما تكون الاضطرابات الأكثر شيوعاً والتي لا مفر منها في نظام الطاقة هي الأعطال وتغيرات الحمل المفاجئة، كما تؤدي هذه الاضطرابات إلى عدم استقرار عابر حسب شدتها.

تلعب مواد العزل الكهربائي دوراً مهماً في تنسيق العزل لخطوط الطاقة الكهربائية العلوية، كما أنه من الممكن أن يؤدي تقدمهم في الخدمة إلى مخاطر محتملة على سلامة واستقرار نظام الطاقة.

تتحكم محولات تحول الطور أو منظمات زاوية الطور (PARs) في تدفق طاقة الحالة المستقرة في خطوط النقل المتوازية وأحياناً توصل شبكتين مستقلتين.

البرق هو الظاهرة الطبيعية الأكثر إثارة والأكثر شيوعاً، ومع ذلك؛ فإن "ومضات البرق" من السحابة إلى الأرض (CG) الناتجة عن عدم توازن الشحنة الكهربائية بين "السحابة والأرض"،

توزيع التيار المستمر هو نوع جديد من تكنولوجيا توزيع القدرة الكهربائية يعتمد على نوع مصدر الجهد "المحول المعياري" متعدد المستويات (MMC)، وذلك بالمقارنة مع توزيع التيار المتردد.

تلعب الطاقة الشمسية دوراً مهماً في توفير الطاقة وحماية البيئة، بحيث يتزايد استخدامه بسرعة في جميع أنحاء العالم، كذلك ومن المتوقع أن يكون المصدر الرئيسي للكهرباء لتوفير حوالي (11٪).

تعتبر أنظمة نقل التيار المباشر عالي الجهد (HVDC) مخططاً واعداً لتوصيل أنظمة الطاقة غير المتزامنة أو نقل الطاقة السائبة عبر مسافات طويلة.