الهندسة الكهربائية

في السنوات الأخيرة، أصبحت محولات توزيع الطاقة الإلكترونية (PEDTs) بديلاً جذاباً للمحولات التقليدية، كما ويرجع ذلك إلى صغر حجمها وأدائها الديناميكي المحسن وجودة طاقة أفضل.

في (LCC-HVDC) سوف يتسبب خطأ (PTG) من جانب التيار المستمر، أيضاً في حدوث مشكلات في عدم التوازن والاقتران، بحيث يعتبر تحويل (CDM) أداة فعالة لتحليل الظاهرة غير المتماثلة.

يعد تحليل الأعطال من القطب إلى الأرض (PTG) ذا أهمية حيوية لشبكة التيار المباشر عالي الجهد (HVDC)، ومع ذلك لم يتم أخذ العديد من العوامل في الاعتبار.

أصبح المحول المعياري متعدد المستويات (MMC) من أبرز طوبولوجيا المحولات لتطبيقات التيار المباشر عالي الجهد (HVDC) والتيار المستمر متعدد الأطراف (MTDC).

تم تخصيص عمليات المحاكاة لظروف الحالة بناءً على النموذج المحدد، كما ثم تمت مناقشة ميزات توزيع (moissure) العابرة في (Capacitor Core).

يتم الاعتراف على نطاق واسع العاكسات متعددة المستويات (MLIs) مع مجموعات مكثف بالتحول (SC) على نطاق واسع لتحسين جودة الطاقة.

تعد الضوضاء المسموعة لمكثفات مرشح التيار المتردد أحد مصادر الضوضاء الرئيسية في محطات تحويل الجهد العالي المباشر (HVDC). 

في الوقت الحاضر، تعد محولات (DC-DC) ذات الجهد العالي مطلوبة في العديد من المجالات الصناعية، مثل نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية.

من الضروري للغاية استخراج وتقييم محاثة الحلقة بدقة، بحيث تأخذ هذه الحالة البنية النموذجية للمحول عالي التردد ككائن وتؤسس نموذجاً مكافئاً للدائرة.

يتم التحقيق بشكل شامل في آثار مخططات النبض المختلفة على التحمل، بحيث تعتبر الأشكال الموجية شبه المنحرفة والمثلثة في اختبارات التحميل.

تكتسب محولات مكثف المحولات (SC) شعبية في بعض الاستخدامات العملية، بحيث يتميز نظيره الرنان مع محث صغير كمحرك حالي في الهندسة الوصفية.

تكتسب العواكس متعددة المستويات (MLI) شعبية في أنظمة تحويل الطاقة المتجددة والتطبيقات الصناعية نظرًا لشكلها الموجي عالي الجودة.

مع التطور السريع للشبكة الذكية والشبكة الصغيرة؛ فإنه يتم تطبيق المكثفات عالية الكثافة للطاقة (HEDC) على نطاق واسع في النظام القائم.

في السنوات الأخيرة، تم تطوير وحدات الطاقة ذات التأثير الميداني لأشباه الموصلات المصنوعة من كربيد السيليكون (SiC-mosfet).

يؤدي تذبذب جهد مكثف الوحدة الفرعية للمحول المعياري متعدد المستويات (MMC) إلى زيادة حجم مكثف الوحدة الفرعية وزيادة تكلفة النظام وتقليل الموثوقية.

استناداً إلى مفهوم طوبولوجيا العاكس متعدد المستويات القائمة على المكثف المحول؛ فقد تمت التوصية بهيكل جديد لطوبولوجيا العاكس الكهربائي.

تُستخدم مصفوفات المكثفات القابلة للبرمجة (PCAs) على نطاق واسع في تصميم دارات الإشارات التناظرية والمختلطة، لا سيما في دوائر محول البيانات.

تؤدي عملية التبديل إلى تشويه توافقي وتداخل كهرومغناطيسي (EMI) لأن الجهد والتيار على محولات طاقة التحويل يتغيران فجأة، بحيث يجب أن تكون المكونات السلبية في الدائرة كبيرة

في السنوات الأخيرة ومع التطور السريع لتكنولوجيا إلكترونيات القدرة تطورت تقنيات الطاقة ومع ذلك؛ فإن مصادر الطاقة المتجددة أقل استقراراً.

بالعادة تم شحن جميع المكثفات على قدم المساواة مع مصدر التيار المستمر، وبالتالي هناك حاجة إلى مصدر تيار مستمر واحد فقط لتحقيق شكل موجة الدرج.

يلزم أن ينخفض جهد مكثف ناقل التيار المستمر (DC-bus) الخاص بآلة المغناطيس الدائم المتزامن ذات الجهد العالي (PMSM) في السيارات الكهربائية (EVs).

للقضاء على (CFs) وتحسين أداء النظام الكهربائي؛ تم اقتراح طوبولوجيا جديدة مرنة (LCC-HVDC) مع تحليل محدود لأدائها الاقتصادي.

كان الاتجاه لجهود إرسال ونقل التيار المتردد في العالم يقع ضمن مشاكل ومعضلات كبيرة، كما وأثارت التطبيقات المبكرة في ثمانينيات القرن التاسع عشر شكوكاً حول إمكانية استخدام الإرسال لمسافات طويلة.

تستمر الحاجة إلى دمج أجهزة تخزين الطاقة مع مصادر الطاقة المتجددة وتحسين تقنيات التعديل والتحكم في المحولات المستخدمة في الازدياد، كما أن هذا الاتجاه نشط بشكل أكبر.

من أجل تحسين تشوه الإدخال الخاص بالتيار الكهربائي وتقلب الجهد والمشاكل الأخرى التي يسببها محول المصفوفة ثلاثي الطور إلى أحادي الطور (3-1 MC) وتحت جهد إدخال غير متوازن.

تعتبر الموصلات المغطاة بديلاً للخطوط العلوية ذات الجهد المتوسط ​​المعزز بقلب الألمنيوم في التضاريس الحرجية، كما تعتبر الموصلات المغطاة موثوقة للغاية بسبب نظام العزل (XLPE).

تعتبر كابلات الطاقة تحت سطح البحر من الأصول الهامة داخل البنية التحتية للتوزيع والنقل للشبكات الكهربائية، وعلى مدى العقدين الماضيين كان حجم الاستثمارات في مشاريع تركيب كابلات الطاقة.

يعد اكتشاف الأعطال في الخطوط الكهربائية العلوية والوقاية منها أمراً بالغ الأهمية لموثوقية وتوافر إمدادات الكهرباء، بحيث تتراوح مساوئ الطرق التقليدية من التركيبات المرهقة إلى الصيانة المكلفة.

يتم تقييم العديد من مفاهيم التحكم بالتيار الكهربائي لمحولات (DC-DC) المشذرة غير المعزولة بشكل منهجي من حيث أداء حالتها الديناميكية والثابتة بناءً على مؤشرات تقييم الأداء المحددة.

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.