الهندسة الكهربائية

في ظل التحول إلى مجتمع أخضر مستدام، شهدت طاقة الرياح نمواً سريعاً في جميع أنحاء العالم في العقود الماضية، ومع ذلك؛ فإن طاقة الرياح بطبيعتها العشوائية بسبب حالة الطقس.

مع الاعتماد السريع لمصادر الطاقة المتجددة المتقطعة، مثل طاقة الرياح وتوليد الطاقة الشمسية؛ فإن عدم اليقين في توليد الطاقة المتجددة يهدد أمن تشغيل نظام الطاقة.

تعد النماذج الديناميكية لنظام الطاقة ضرورية لمهندسي الطاقة ومشغلي النظام لإجراء دراسات الاستقرار العابر، حيث تم تقديم ستة نماذج معيارية مع ما يصل إلى (16) من أصل (68) مولداً>

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

في الآونة الأخيرة، لفتت الطاقة المتجددة الانتباه نظراً لمزاياها، مثل التقنيات الخضراء وانخفاض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، وقد أجريت دراسات حول دمجها في شبكات الطاقة الحالية.

يُنظر إلى توليد الرياح البحرية على أنه عامل مهيمن في إزالة الكربون من إمدادات الطاقة لدينا ومن المقرر أن يصبح أكبر مصدر للكهرباء في الاتحاد الأوروبي بحلول عام 2040م.

تتحول الشبكات الكهربائية الآن نحو شبكة طاقة نظيفة مع تكامل المزيد من موارد الطاقة المتجددة، كما يعد تكامل موارد الطاقة الموزعة (DERs) أمراً صعباً.

تؤثر مجموعة متنوعة من معدات الطاقة على أداء شبكة الطاقة الكهربائية بما في ذلك الآلات الكهربائية وخطوط النقل والمحولات وما إلى ذلك، حيث تلعب الآلات الكهربائية.

تقترح هذه الدراسة تصميم وتطبيق "مستشعر مغناطيسي" لمراقبة صحة مغناطيس الدوار في الآلات الكهربائية ذات المغناطيس الدائم (PM) من خلال المراقبة في الموقع.

بشكل تقليدي كان النطاق الهائل لشبكات نظام الطاقة الكهربائية يتم التحكم فيه بكفاءة بواسطة مخطط الحلقة المفتوحة، وهنا تلبي تقنيات التحكم البسيطة ذات الاستجابات البطيئة نسبياً.

يعد أمن الطاقة أحد أهم العوامل في تطور أي دولة، بحيث يتم إجراء الترابط بين شبكات أنظمة الطاقة المختلفة لخفض السعر الإجمالي لتوليد الطاقة بالإضافة إلى تعزيز موثوقية وأمن إمدادات الطاقة الكهربائية.

مع التحول السريع لقطاع الطاقة نحو أنظمة الطاقة الحديثة المتمثلة في الشبكات الذكية (SGs) والشبكات الصغيرة (MGs) والتوليد الموزع؛ أظهرت تقنية (blockchain-BC) القدرة على حل تحديات الأمان والخصوصية.

عد جودة الطاقة من أهم العصور البحثية لقطاع الطاقة، بحيث يجب تحديد الفولتية المتساقطة فجأة أو الفولتية المتزايدة فجأة والتوافقيات في الطاقة، كما أنها تسمى كل هذه التشوهات باضطرابات جودة الطاقة.

لا يزال اكتشاف أخطاء اللف في الآلات الكهربائية المتزامنة للمغناطيس الدائم (PMSMs) ذات التصميمات المتعرجة المتعرجة مهمة صعبة لتقنيات التشخيص التقليدية.

يمكن أن يتسبب فشل أجهزة الاستشعار الحالية في محركات التيار المتردد في التعقب غير الدقيق لمرجع التحكم وتذبذبات عزم الدوران، مما قد يؤدي إلى إتلاف المكونات الميكانيكية.

يتم تصوير هيكل التحكم المقترح عادةً من خلال رسم تخطيطي خاص، بحيث يتم تنفيذ نهج الأحمال الرائدة، وعلى الأقل يعمل (VSC) واحد في شبكة صغيرة من الجزر في وضع التحكم في الجهد الكهربائي.

يتم وضع مخططات التحكم التي تم استخدامها للتردد والجهد وتنظيم الطاقة لكل من (MGs) المتصلة بالجزيرة والشبكة مع التركيز بحيث تعتمد بشكل رئيسي على أهداف تقنية، كما يضمن نظام التحكم الذكي والقوي التشغيل.

يتزايد تغلغل موارد الطاقة الموزعة في الشبكات الكهربائية بشكل مطرد في محاولة للحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، بحيث أصبحت المحولات كواجهات بين موارد الطاقة الموزعة والشبكات.

تعد موثوقية نظام توليد طاقة الرياح البحرية مهمة صعبة دائماً، ولحل مشكلة خطأ إزاحة المستشعر الحالي في مجموعة نقل الحركة الكهربائية لنظام توليد طاقة الرياح البحرية.

تقدم التجارب النظام المصمم لقياسات الخصائص العابرة لمستشعر الغاز، بحيث تم اختيار مستشعر الأكسجين الكهروكيميائي (SK-25F) للقياسات من حيث التطبيق في الرعاية الصحية وضمان سلامة الإنسان.

أصبحت المفاتيح الكهربائية المعزولة بالغاز (GIS) أجزاء أساسية من محطات الطاقة الكهربائية الفرعية بسبب المزايا المرتبطة، وعلى الرغم من أن هذه الأجهزة المرنة نادراً ما تعاني من الفشل.

تم اقتراح مستشعر عزم لحظي جديد غير متصل، والذي يتكون بفعل الهيكل الميكانيكي لمستشعر عزم الدوران وبشكل أساسي من فجوة مجوفه تدور حول عمود مرن.

نحن نعيش في جو مكهرب كلياً، بحيث يوجد فرق جهد يبلغ حوالي (250) كيلو فولت بين الأرض والغلاف الجوي المتأين، كما يؤدي التدرج المحتمل الناتج إلى تحفيز الشحنات الكهربائية على الأجسام المغمورة.

يعد تخزين الطاقة أحد الوسائل الرئيسية لتحسين المرونة والاقتصاد والأمن في نظام الطاقة، كما أنه مهم في تعزيز استهلاك الطاقة الجديد، لذلك من المتوقع أن يدعم تخزين الطاقة الموزعة والشبكة الصغيرة.

التكلفة المستوية للطاقة (LCOE) هي مقياس شائع الاستخدام لتقييم نسبة التكلفة إلى الفائدة على مدى عمر مورد الطاقة، مثل الخلايا الكهروضوئية (PV)، ومع ذلك يميل مهندسو إلكترونيات الطاقة.

منذ إدخال ورق الميكا والعزل الشريطي المعتمد على الراتينج الصناعي للآلات الدوارة في الخمسينيات من القرن الماضي؛ تم إجراء تحسينات تطورية فقط في خصائصها ومعالجتها.

للتشغيل الموثوق به مدى الحياة، تم تصميم معدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية (PV) لتقليل الأعطال، و بغض النظر عن ذلك؛ فإن تدهور اللوحة يجعل الخطأ أمراً لا مفر منه.

تتمتع الآلات الكهربائية متعددة الأطوار بمزايا الطاقة العالية ذات الجهد المنخفض ونبض عزم الدوران المنخفض والقدرة الجيدة على تحمل الأخطاء

يتم حالياً حث توصيل مصادر الطاقة المتجددة المختلفة (RESs) بالشبكات الكهربائية لتلبية الحاجة الهائلة للطاقة الكهربائية وتقليل المشكلات البيئية ذات الصلة بالمصادر التقليدية.

يقدم هذا البحث خوارزمية تحسين جديدة لأنظمة إدارة الطاقة الكهربائية المنزلية (HEMS) في شبكات التوزيع غير المتوازنة ذات الجهد المنخفض (LV) ثلاثية الطور.