طلال الحوامدة

ينتقل نظام الطاقة العالمي إلى الطاقة المتجددة، وقد تم استخدام طاقة الرياح، وذلك باعتبارها واحدة من أكثر مصادر الطاقة المتجددة المحتملة على نطاق واسع.

مع التطور السريع للاقتصاد، يتزايد الطلب على الطاقة ولكن الطاقة التقليدية قصيرة، كما وقد تسبب استخدام عدد كبير من المواد الخام الأحفورية في مشاكل بيئية بيئية خطيرة.

تستخدم التجارب مستشعر المجال المغناطيسي للموجة الصوتية السطحية لقياس تيار الحث والتحكم الحالي في الحلقة المغلقة في محول الطاقة القائم على (GaN-dc-dc)ز

ضمنياً تم تكييف مستشعر التيار الكهربائي الكامل للألياف الضوئية لقياس تيار التسرب للسفن، كا تم بناء النموذج التحليلي بنظام إحداثيات ديكارت ثنائي الأبعاد (2D).

في العادة يتم استخدام كاشف قائم على حلقة مغلقة التردد لتقدير سرعة الدوران وموضع الزاوية لعمود دوار آلة كهربائية، بحيث يتكون نظام القياس من خلال مصفوفات من المغناطيس الدائم.

قد يتسبب تدهور العزل في التشغيل غير الفعال والخطأ للمحولات الكهربائية، بحيث تبدأ حالات فشل العزل في المحولات في الغالب بحدث التفريغ الجزئي (PD)، ولأسباب تتعلق بالتشغيل والتكلفة.

يتم التعرف على أعطال الدائرة القصيرة المتعرجة كواحدة من أكثر أوضاع فشل الماكينة الكهربائية شيوعاً، كما يعد التشخيص الفعال عبر الشبكة لهذه الأمور أمراً حيوياً.

تتطلب الكثير من التطبيقات إنشاء نطاق جديد للمقياس المغناطيسي الدقيق (MEMS)، بحيث يتميز بمجالات مغناطيسية ثابتة لثنائي القطب المرجعي لـ (CERN) مع قراءة سعوية مخصصة.

تم تناول مشكلة قياس توفر وحدات التوليد في أنظمة الطاقة الكهربائية في الدراسات باستخدام مجموعة من المعادلات التحليلية ومحاكاة مونت كارلو (MCS)، بحيث يعد (MCS) كأداة محاكاة قوية،

تهدف إلى مشاكل الكفاءة المنخفضة للمولد الكهرومغناطيسي وصعوبة تنظيم شدة المجال المغناطيسي لمولد المغناطيس الدائم، كما يُقترح مولد ممانعة بتبديل مغناطيسي دائم متتالي جديد.

تعد التذبذبات بين المناطق والفشل المتتالي من أخطر التهديدات لأمن نظام الطاقة الكهربائية، بحيث سيحدث التقسيم غير المنضبط للجزيرة في حالة التذبذب غير المستقر.

يوفر استخدام أنظمة تخزين الطاقة الهجينة (HESS) في مصادر الطاقة المتجددة (RES) لتوليد الطاقة الكهروضوئية (PV) العديد من المزايا، كما وتشمل هذه زيادة التوازن بين التوليد والطلب.

يؤثر الوصول المستمر إلى الطاقة الجديدة والموزعة مزيداً من الاضطراب العشوائي في طاقة التحميل على أمن واستقرار الشبكات الصغيرة، كما تم اقتراح إستراتيجية التحكم في النظام الإيكولوجي للمولد الكهربائي.

يتم تقديم استراتيجية خاصة من منظور مشغل نظام التوزيع (DSO)، بحيث تهدف إلى تقدير مستويات الاختراق القصوى للتوليد الموزع القائم على الطاقة المتجددة (DG) والمركبات الكهربائية (EVs).

تمثل أوجه عدم اليقين المتعلقة بتوليد الخلايا الكهروضوئية والطلب على شحن المركبات الكهربائية وحمل الأجهزة المنزلية التحدي الرئيسي لتخطيط إدارة الطاقة في المناطق السكني.

التطور السريع للطاقة المتجددة والنمو المستمر لحمل الذروة يجلب تحديات جديدة لقدرة الإرسال من جانب التوليد الكهربائي، وفي ضوء عدم التوافق المحتمل بين توليد الطاقة من الطاقة المتجددة والحمل الكهربائي.

أي مغناطيس دائم (LG) يعمل بشكل صحيح تحت درجة حرارة منخفضة، ومع ارتفاع درجة الحرارة بسبب الخسائر الأساسية والنحاس؛ فإنه يتدهور أداء (LG) بشكل كبير.

يتم تنفيذ محولات التيار المتردد ثلاثية الطور (المقومات) على مجال واسع في المحركات وتوربينات الرياح والمركبات الكهربائية وأنظمة طاقة الطائرات

يعتبر التخطيط لشبكات التوزيع الكهربائي معقد ويتعلق بتحديث النظام لتلبية الطلب والقيود بأفضل خطة اقتصادية.، بحيث تشمل بدائل التخطيط توسيع المحطات الفرعية وتركيب مرافق المولد الجديد.

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

مع الطلب المتزايد باستمرار على استهلاك الكهرباء في جميع أنحاء العالم والتقدم التكنولوجي والجهود المستمرة نحو بناء نظام بيئي مستقبلي خالٍ من الكربون.

قد تحدث مجموعة متنوعة من الاضطرابات في أنظمة الطاقة، مثل الأحداث الطبيعية المتطرفة وأعطال الدائرة القصيرة وفشل المعدات وسوء التشغيل.

يجب أن يقلل التصميم الجديد لمحرك تحريضي لتشغيل آلة صناعية من الخسائر في قلب المحرك والملفات، كما أنه يمكن تحقيق الحد من الخسائر الأساسية.

تشير التقديرات إلى أن المحركات الكهربائية تستهلك حسب القطاع الاقتصادي من (30% - 70%) من الكهرباء، بحيث تم تركيب حوالي 300 مليون محرك كهربائي صناعي.

يؤدي التوسع المستمر في نظام الطاقة إلى إنشاء بنية معقدة بشكل متزايد لشبكة الطاقة، كما ويزداد الأمر تعقيداً بسبب ظهور خطوط الربط بين الأقاليم.

بالنسبة لأنظمة النقل المكهربة (النقل الإلكتروني)؛ فإنه يمكن للمحركات متعددة المراحل أن توفر أداءً وموثوقية أعلى من المحركات ثلاثية الطور، ولكنها أيضاً تجلب المزيد من التحديات.

مع تطوير توليد الطاقة الكهروضوئية (PV)، تم فحص التقنيات ذات الصلة بشكل كامل وتطبيقها على نطاق واسع، بحيث تحتوي محولات مصدر الجهد (VSI) على تقنيات تطبيق أكثر نضجاً.

في أنظمة إمداد طاقة الجر التقليدية (TPSSs) التي تتبنى مفاصل منفصلة، توجد مشكلات تتعلق بجودة الطاقة، مثل تيار التسلسل السلبي والتوافقيات والقوة التفاعلية.

من المعروف أن إنترنت الأشياء كان بمثابة تقنية تمكين أخرى لأنظمة الطاقة الكهربائية، وذلك مع زيادة قدرات الاستشعار والاتصال والتحكم، بحيث يواجه نظام الطاقة أيضاً مشكلات أمنية أكثر خطورة.

مع الاختراق المتزايد لموارد الطاقة المتجددة والمعلومات المتقدمة والبنى التحتية للتحكم وأنظمة الطاقة الحالية التي تدمج الشبكات الكهربائية متعددة المصادر وشبكات المعلومات المتعددة.