الهندسة الكهربائية

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

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.

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.

يتم التحكم في المحول المترابط في الشبكات الكهربائية الصغيرة والهجينة (AC / DC) من خلال استخدام طوبولوجيا إلكترونيات القدرة الأساسية "كمحولات واجهة" ثنائية الاتجاه في مكونات التيار المتردد.

في القرن الحادي والعشرين، يتم تطوير فكرة الشبكة الصغيرة والشبكة الذكية ومحطة الطاقة الافتراضية (VPP) لحل تحديات تغير المناخ واستخدام الطاقة المتجددة في شبكة الكهرباء.

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.

تلعب أدوات القياس الكهربائية، بما في ذلك أجهزة القياس والفولتميتر، دورًا لا غنى عنه في مجال الهندسة الكهربائية من خلال قياس الكميات الكهربائية المختلفة بدقة.

تظهر المخططات تكويناً جديداً للمحول الهجين لتقنية (HVDC) التقليدية لمحول تبديل الخط (LCC) والتي تهدف إلى القضاء على حالات فشل التبديل.

مقارنة بالطرق الأخرى لتوليد (FTMF)؛ فإنه يمكن لـ (MCPS) بسهولة إنشاء (FTMFs) بمعطيات عالية وقابلية تعديل مرنة لعرض النبض.

يمكن تصنيع هذه المحولات من طوبولوجيا (SC) ثنائية الطور الأساسية، مثل (Doubler ،Series-Parallel) وهي قادرة على تحقيق نفس نسبة التحويل.

بشكل عام كلما انخفضت موثوقية أحد المكونات؛ زاد احتمال فشل النظام الإلكتروني، بحيث يمكن استخدام حسابات الموثوقية لزيادة سرعة عملية تحديد موقع الخطأ.

لتحديد الخصائص الكهربائية لـ (PI)، تم تصنيع هياكل مكثفات معدنية عازلة معدنية (MIM) مماثلة لتلك المذكورة في الحالات التقليدية.

تعد خوارزمية فرز التردد الكهربائي الأساسية (FFSA) رائعة بالنسبة لميزان جهد مكثف (MMC)، وذلك نظراً لانخفاض العبء الحسابي والتخلص من الكشف عن تيار الذراع.

في محولات (CBBPFC) التقليدية؛ تعمل مراحل التعزيز والعاكس بشكل مستقل أو مكمل، وفي المقابل تكون الطريقة المقترحة تعمل من خلال مرحلتين.

تُستخدم محولات (DC / DC) ثنائية الاتجاه على نطاق واسع في محولات تخزين الطاقة للقاطرات الهجينة أو توصيل بطاريات الطاقة أو المكثفات الفائقة.

مكثفات البوليمر هي تقنية مثيرة للاهتمام لتطبيقات الجهد الكهربائي العالي بسبب قدرتها على الإصلاح الذاتي وتلاشي فشل الدائرة المفتوحة.

يعتبر محول (DC-DC) وعاكس (DC-AC) عبارة عن دارات إلكترونية أساسية للطاقة تستخدم في جميع تطبيقات إلكترونيات القدرة تقريباً.

الهدف من المكثف النشط هو استبدال المكثف الكهربائي التقليدي، لذلك يجب النظر في حجم ومكونات المحول ثنائي الاتجاه داخل المكثف النشط في المقام الأول.

يعد الحفاظ على توازن الجهد للمكثفات أمراً مهماً لضمان التشغيل الموثوق به للعاكس، كما أن هناك عدة طرق للحفاظ على توازن الفولتية للمكثف.

في الوقت الحاضر، أصبحت العواكس متعددة المستويات (MLIs) من المعدات الإلكترونية للطاقة على نطاق واسع للاستخدام في أنظمة تحويل الطاقة.

من الممكن استخدام المكثفات القائمة على (PLZT) لتحسين حجم مكثف ناقل التيار المستمر لمحولات الجر نظراً لكثافة الطاقة العالية والقدرة على التوصيل بالتيار العالي.

تعتبر مكثفات ناقل التيار المستمر الأكثر استخداماً والمتوفرة في السوق هي المكثفات الإلكتروليتية والمكثفات الخزفية ومكثفات الأفلام.

يعتبر الغرض الرئيسي من مكثف ناقل التيار المستمر داخل عاكس مصدر الجهد الكهربائي هو فصل الحمل عن وحدة إمداد التيار المستمر.

للحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري أثناء عملية توليد القدرة، وهناك حاجة إلى مصادر الطاقة المتجددة الشائعة الاستخدام، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.

عندما يتم فصل جهة ربط المحول الكهربائي؛ يظهر هناك قوس كهربائي بين جهات التوصيل، بحيث يكون تأثير طاقة القوس عند التلامس فورياً ومركّزاً.

بالعادة تكون تغيرات جهد الاسترداد عندما يفتح قاطع الدائرة الكهربائية ذات الجهد المنخفض مع حدوث أخطاء في الحمل وقصر الدائرة وتشرح أنواع إعادة الإشعال تحت جهد استرداد مختلف.

حظي التحسين الأمثل والإدارة الصحية لمرجل محطة الطاقة الكهربائية، والتي تعمل بالفحم باهتمام متزايد في السنوات الأخيرة، حيث إن رصد تلوث الرماد والتنبؤ به هما الأساس لتحقيق هذا الهدف.

في العقود الأخيرة، أصبحت الطاقة المتجددة جزءاً مهماً من مجال "توليد الطاقة" ككل، وفي أي نظام للطاقة المتجددة؛ فإنها تشكل محولات الطاقة الكهربائية الجزء المهيمن.

تبقى عملية تحويل ذروة الحمل الكهربائي بمثابة الموضوع الشائك هندسياً والذي يتطلب العديد من الإجراءات والاستراتيجيات، وبعد ذلك تتم مراجعة الأعمال المتعلقة بتحويل ذروة الحمل في الشبكات التقليدية.