الهندسة الكهربائية

في عام 2015م، أصدر مجلس الدولة الصيني ملف "بعض الآراء حول تعميق إصلاح نظام الطاقة الكهربائية"، بحيث يتمثل جوهرها في إنشاء سوق للكهرباء وتنفيذه بطريقة يلعب فيها السوق.

إن تغلغل موارد الطاقة الموزعة (DER) الواقعة بالقرب من مكان استهلاك الكهرباء، على سبيل المثال المنازل أو المباني التجارية ويتزايد في السنوات الماضية.

مع الاستخدام الواسع النطاق للعدادات الذكية والتطوير المستمر للبنى التحتية المتقدمة للقياس (AMI)، أصبحت المرافق قادرة على الحصول على بيانات دقيقة حول الاستهلاك الحقيقي للكهرباء.

يمر قطاع الطاقة بمرحلة انتقالية مدفوعة بتكامل موارد الطاقة الموزعة من أجل كهربة القطاعات الأخرى، بما في ذلك النقل والتدفئة والعمليات الصناعية.

يوفر التطوير المستمر للشبكة الذكية الدعم الفني للتشغيل الكامل لموارد استجابة الطلب (DR)، حيث يستطيع العملاء تعديل نمط استهلاكهم للطاقة بشكل فعال.

تستخدم الكهرباء كمصدر رئيسي للطاقة التي يتم إنتاجها من وحدات توليد الكهرباء، كذلك قد تستخدم هذه الوحدات المياه أو المنتجات البترولية (النفط والغاز الطبيعي وما إلى ذلك).

غالباً ما تكون هناك خسائر في نقل وتوزيع شبكة الطاقة، بحيث تنقسم الخسائر بشكل أساسي إلى خسارة فنية (TL) وخسارة غير فنية (NTL).

في السنوات الأخيرة، تم تطوير تصميم الدوائر المتكاملة (IC) للمنتجات الإلكترونية القابلة للارتداء في اتجاه الجهد المنخفض للغاية واستهلاك الطاقة المنخفض للغاية والتكامل العالي،

في شبكة توزيع نظام الطاقة الكهربائية، تنشأ معظم مشكلات الموثوقية من خطأ أحادي الخط إلى الأرض (SLG)، خاصةً إذا تجاوز التيار السعوي نطاقاً معيناً؛ فلن ينطفئ قوس التأريض ذاتياً.

يعتبر (VSG) عبارة عن جهاز يمكن استخدامه لمحاكاة ظروف ترهل الجهد لشبكة الطاقة في المختبر أو بيئة الاختبار الميدانية، وبالإضافة إلى ذلك يجب أن يكون (VSG) قادراً على محاكاة ترهل الجهد.

نظراً للتطور التكنولوجي المستدام والإمكانيات الكبيرة للطاقة الحرارية الشمسية المركزة (CSTE)؛ فمن المحتمل أن تلعب دوراً رئيسياً في سوق الطاقة في المستقبل.

يؤدي عدم التوازن ثلاثي الطور إلى استخدامات غير فعالة لأصول شبكة الجهد المنخفض (LV)، كما يؤدي التخصيص غير المتوازن للأحمال أحادية الطور في شبكة الجهد المنخفض

اقترحت الحكومات حول العالم الوصول إلى ذروة الكربون بحلول عام 2030م وحياد الكربون بحلول عام 2060م، ولتحقيق هذا الهدف، تتزايد حصة الطاقة المتجددة بمعدل متسارع.

زاد عدد الأجيال الموزعة (DG) المتصلة بنظام الشبكة مثل توربينات الرياح وخلية الوقود والطاقة الكهروضوئية وسيكون هناك المزيد في المستقبل.

تعتمد المدن والبلدات والمجتمعات على الكهرباء التي توفرها المرافق للحفاظ على الموارد الأساسية مثل المستشفيات ومحلات البقالة والشرطة ومراكز الإطفاء.

يعتبر نظام التوزيع الكهربائي المعتمد (EDS) مسؤولاً عن إمداد وتوزيع الكهرباء "للمستخدمين النهائيين"، كما أن وظيفتها المستمرة ضرورية لأداء نظام الطاقة الكهربائي.

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.

يمكن أن يضمن نظام نقل الطاقة الكهربائية القوي والموثوق توافر الطاقة لتلبية النمو السكاني والتنمية الصناعية، وذلك من خلال ربط العديد من محطات توليد الطاقة الكهربائية.

في الوقت الحاضر، يتم توصيل المزيد والمزيد من المولدات الموزعة التي تستخدم موارد الطاقة المتجددة بشبكة توزيع الجهد المتوسط والمنخفض (DN) بسبب تعزيز إصلاح الطاقة

نمت نسبة أجهزة إلكترونيات القدرة في أنظمة الطاقة في السنوات الأخيرة، كما وأصبحت المشاكل التوافقية بارزة في أنظمة الطاقة الكهربائية على سبيل المثال تعتبر المشكلة التوافقية.

في نظام الطاقة الكهربائية، يمكن تداول نوايا تدفق الطاقة كأساسيات حسابات شبكة مخطط الطاقة، ونظراً لأنها البرنامج الأكثر إنجازاً لتصميمات شبكة الطاقة.

في السنوات الأخيرة، أصبحت أنظمة الطاقة الكهربائية واحدة من أهم البنى التحتية لتنمية أي بلد. قد تكون هذه الأنظمة عرضة لأحداث غير مرغوب فيها مثل فشل المعدات.

فيما يتعلق بتدفق الطاقة ثنائي الاتجاه في شبكات التوزيع مع مرحلات التيار الزائد الهيكلية القائمة على الحلقات (DOCRs) والتي توجد عادة في هذه الشبكات.

الطاقة مورد لا غنى عنه لإنتاجية الإنسان وحياته، وهي أساس مادي مهم للاقتصاد الوطني في أي بلد، ولتجنب الاستغلال المفرط للطاقة الأحفورية مثل الفحم والنفط.

مع أزمة الطاقة التي تلوح في الأفق والتلوث البيئي الخطير، تجذب الطاقة المتجددة في شكل توليد طاقة الرياح والطاقة الكهروضوئية اهتماماً متزايداً في جميع أنحاء العالم.

تمثل وحدات إلكترونيات الطاقة المتكاملة (IPEMs) فئة جديدة من مجموعات إلكترونيات الطاقة التي جذبت الاهتمام مؤخراً في مجال التطبيقات الناشئة على الجر الهجين.

يتزايد استخدام أنظمة تحويل طاقة الرياح (WECS)، كما وبلغ النمو السنوي العالمي في إنتاج طاقة الرياح في عام 2015م حوالي (63) جيجاوات، كما بلغ إجمالي الطاقة المركبة (433) جيجاوات،

تعتبر المعلومات مثل ضغط قاع البئر ودرجة الحرارة ذات قيمة من أجل تحسين الإنتاج وتساعد أيضاً في تحديد أو تجنب المشكلات التي قد تؤدي إلى الإغلاق غير المرغوب فيه.

تم تركيب المصاعد على نطاق واسع في القصور والمصانع وأرصفة البضائع وما إلى ذلك، وذلك كأداة مهمة لنقل الركاب وتوصيل البضائع، لذلك؛ فإن موثوقيتها أمر حيوي لسلامة البشر والتنمية الاقتصادية.

في الآونة الأخيرة، وبسبب المشكلة البيئية وارتفاع أسعار الوقود؛ فقد تم اعتماد أنظمة المحركات الكهربائية لأنواع عديدة من تطبيقات الجر مثل القطار والمركبة.