الهندسة الكهربائية

تقدم هذه الدراسة نهجاً جديداً يعتمد على البيانات للتنبؤ بالانقطاعات الكهربائية المرتبطة بالبرق التي تحدث في أنظمة توزيع ونقل القدرة الكهربائية على أساس يومي.

منذ تسعينيات القرن الماضي؛ أبلغت العديد من الدراسات عن أداء السوائل العازلة الجديدة مقارنة بالزيوت المعدنية، بحيث يدعم معظم الباحثين استخدام هذه الزيوت الجديدة كبدائل محتملة للزيوت المعدنية.

اكتسبت الموائع العازلة القائمة على شعبية واسعة للتطبيقات في أجهزة الجهد العالي، كما خضعت الإسترات الاصطناعية والطبيعية للبحث لعقود في مقابل الزيوت المعدنية العازلة حول العالم.

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.

غالباً ما تتطلب الأبحاث المتعلقة باستجابة الطلب وأنظمة الطاقة التفاعلية بيانات طلب على مستوى الأجهزة، ومع ذلك لا يوجد نظام اختبار حالي به مثل هذه البيانات على مستوى الجهاز.

تقترح العديد من مقاييس التسجيل والخوارزميات الأساسية مهمتين لرسم خرائط الشبكة الكهربائية، وأهمها التعرف على البرج وربط خط الطاقة (أي تقدير تمثيل الرسم البياني للشبكة).

غالباً ما تكون معلومات نظام الطاقة لتخطيط الوصول إلى الكهرباء مثل مواقع وتوصيل أبراج نقل وتوزيع الكهرباء، والتي يطلق عليها شبكة الطاقة الكهربائية غير مكتملة أو قديمة أو غير متوفرة تماماً.

تعتبر سرقة الكهرباء مشكلة شائعة في أنظمة الطاقة الكهربائية حول العالم، بحيث يتسبب في خسائر اقتصادية فادحة ويؤثر بشدة على موثوقية شبكة الطاقة

أصبحت مراكز البيانات جزءاً كبيراً من نظام الطاقة وهي واحدة من أكبر مستهلكي نظام الشبكة الكهربائية، حيث إن ما يسمى ب "مركز البيانات الأخضر" قادر ليس فقط على استهلاك الطاقة.

لا تزال الكوارث الطبيعية ولا سيما العواصف هي النقطة المعرضة للخطر في البنية التحتية للكهرباء باعتبارها واحدة من أكثر أنظمة شريان الحياة أهمية وذات أهمية قصوى في حياتنا اليومية

يُنظر إلى انتقال المباني السكنية من مستهلكي الطاقة السلبية إلى لاعبين نشطين في نظام إمداد الطاقة كخطوة مهمة على الطريق إلى الشبكة الذكية،

كان هناك تطور تدريجي في توليف تكنولوجيا المعلومات والاتصالات (ICT) في شبكات الطاقة في الآونة الأخيرة، بحيث أصبحت أنظمة تكنولوجيا المعلومات والاتصالات جزءاً حيوياً من كل جانب.

يمكن أن يكون للكوارث الطبيعية غير المتوقعة أو التحديات المادية عواقب مختلفة، بما في ذلك انقطاع التيار الكهربائي على نطاق واسع وطويل الأجل على أنظمة القدرة الكهربائية.

عادة يتم تحديد ومراجعة الأعمال المتعلقة بتقييم مرونة نظام القدرة الكهربائية، بحيث يتم تسهيل تطبيق التخطيط المرن والتشغيل من خلال التقييم المناسب للمرونة والمقاييس المرتبطة بها.

البنية التحتية للكهرباء هي نظام شريان حياة بالغ الأهمية وذات أهمية قصوى في حياتنا اليومية، بحيث تميز مرونة نظام الطاقة القدرة على مقاومة الاضطرابات والتكيف معها.

في العقدين الماضيين، زاد عدد استراتيجيات التخطيط لصيانة أنظمة الطاقة بشكل كبير. ومع استمرار نمو الاعتماد المجتمعي على البنية التحتية لنظام الطاقة.

اكتسبت أنظمة مراقبة الأحمال الكهربائية غير المتطفلة (NILM) شعبية في السنوات الأخيرة لتوفير المزيد من الطاقة، ولتقليل تكاليف البنية التحتية للاستشعار يراقب (NILM) الأحمال الكهربائية.

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.

تخضع إعدادات المجتمع الذكية في الوقت الحاضر لقضايا معقدة مثل عدم الاستقرار والتكامل المتقطع للحمل الكهربائي في جانب الطلب ونقص عملية الاتصال الذكية ثنائية الاتجاه.

تم تقديم متنبئ عالي الأداء للمولدات الكهربائية غير المستقرة الحرجة (CUGs) لأنظمة الطاقة في هذه الدراسة بحيث يتم تشغيل المتنبئ بواسطة الشبكات العصبية المتوازية.

تلعب زاوية الطور والتردد دوراً مهماً في التحكم في الأنظمة المتصلة بالشبكة الكهربائية، على سبيل المثال العاكسات ومرمم الجهد الديناميكي

يشار إلى الشبكة الكهربائية الذكية (ESG) على أنها شبكة توليد الكهرباء من الجانب المتطور، حيث أن (ESG) هي بنية تحتية ذكية وحاسمة تخضع للعديد من نقاط الضعف الأمنية.

يعد نظام خط النقل العلوي أحد طرق نقل الطاقة الكهربائية بجهد عالي من نقطة إلى أخرى، خاصة عبر مسافات طويلة، بحيث يتزايد الطلب على الطاقة الكهربائية بسبب الزيادة في عدد سكان العالم.

في الآونة الأخيرة، يشهد تطبيق مصادر الطاقة المتجددة (RESs) لأنظمة توزيع الطاقة نمواً هائلاً، بحيث يجلب هذا التقدم العديد من المزايا، مثل استدامة الطاقة والموثوقية وسهولة الصيانة.

كجزء مهم من شبكة الطاقة، تواجه شبكة التوزيع مباشرةً مستخدمي الطاقة، كما وسيؤثر أسلوب تشغيلها وأي تغييرات في الحالة على استهلاك الكهرباء للمستخدمين،

تعمل زيادة نشر موارد الطاقة الموزعة (DERs) على إعادة نحت أنظمة الطاقة الحديثة في السنوات الأخيرة، بحيث يجب أن تكون أنظمة توزيع الطاقة الذكية المستقبلية مؤهلة لاستيعاب التكامل الشامل لـ (DERs)

إن الترابط العميق بين نظام الكهرباء والغاز الطبيعي له تأثير كبير على أمن أنظمة الطاقة متعددة الناقلات (MCE)، حيث إن الوصول على نطاق واسع إلى توزيع توليد الطاقة النظيفة (DG)

أدى التركيز على التقنيات النظيفة والخضراء للحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بسبب الزراعة القائمة على الوقود الأحفوري إلى التحول نحو التنقل الكهربائي،

يتم تحديد ومناقشة التحديات المرتبطة بتنفيذ أنظمة حماية الشبكات الكهربائية الصغيرة بالتفصيل، وعلاوة على ذلك؛ فإنه تم إجراء دراسات محاكاة مختلفة لإثبات تحديات حماية الشبكة الصغيرة.