أنظمة الطاقة الكهروضوئية

تعتبر المحولات متعددة المستويات ذات الجهد المتوسط (MV) حلاً واعداً لأنظمة الخلايا الكهروضوئية (PV) على نطاق واسع لتلبية الطلب السريع على الطاقة الكهربائية.

زادت الطاقة الكهروضوئية (PV) بشكل كبير بمتوسط معدل سنوي قدره (60 ٪) في السنوات القليلة الماضية، وسرعان ما أصبحت جزءاً لا يتجزأ من شبكات نظام الطاقة الكهربائية.

اتخذ مشغلو نظام التوزيع (DSOs) خطوات تشغيلية مختلفة لضمان توفير مصدر طاقة مستقر وموثوق للعملاء مع مراعاة الكفاءة الاقتصادية، وعلى وجه الخصوص يعد تكوين الشبكة الكهربائية.

تعد المحولات الكهربائية التي يتم التحكم فيها بدورة واحدة (OCC) مناسبة لأنظمة المولدات الموزعة الصغيرة أحادية الطور الكهروضوئية بسبب بساطتها وهيكلها الخالي من حلقة مغلقة الطور وتشغيل أقل.

أصبح دمج مصادر الطاقة المتجددة (RESs) في أنظمة الطاقة الكهربائية ملحوظاً للغاية بين الباحثين والمهتمين بإنتاج الطاقة الكهربائية بسبب زيادة الطلب على الطاقة واستنفاد الوقود الأحفوري والآثار البيئية.

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

تقترح هذه الدراسة صيغة حسابية للاستضافة الكهروضوئية المثلى ووضع موارد الطاقة الموزعة (DER) لتعزيز مرونة الشبكة الكهربائية، وتشتمل الخوارزمية على مخطط تصنيف فريد للبنية التحتية الحيوية.

مع النمو السريع للطاقة الكهروضوئية (PV) في السنوات الأخيرة؛ فإن استقرار تشغيل النظام وأداء تحليل الطوارئ للنظام وكذلك جودة الطاقة لشبكة الطاقة مهددة بسبب عدم اليقين المتأصل.

أدى التطوير الأخير وتقليل التكلفة في تقنية الكهروضوئية إلى تغيير هيكل نظام الطاقة، بحيث تتزايد مشاركة توليد الطاقة الكهروضوئية، كما ويزداد حجم كل مزرعة كهروضوئية.

تمثل أوجه عدم اليقين المتعلقة بتوليد الخلايا الكهروضوئية والطلب على شحن المركبات الكهربائية وحمل الأجهزة المنزلية التحدي الرئيسي لتخطيط إدارة الطاقة في المناطق السكني.

يعد أداء عاكس تشكيل الشبكة الكهربائية، والذي يدمج مزارع الطاقة الشمسية الكهروضوئية أو طاقة الرياح مع الشبكة حالياً موضوعاً ذا اهتمام واسع، كما يعد التحكم في المزامن أحد تقنيات محول تشكيل الشبكة.

أدى الطلب المتزايد على الكهرباء وتأثيرات استخدام الوقود الأحفوري، مثل الاحتباس الحراري إلى زيادة هائلة في استخدام الطاقة المتجددة. لذلك من بين مصادر الطاقة المتجددة.

على مدى العقد الماضي، أدى التقدم التكنولوجي الفائق في الأجهزة المحمولة جنباً إلى جنب مع زيادة شعبية تطبيقات الوسائط المتعددة المكثفة إلى تسريع الارتفاع المذهل في الطلب على البيانات.

في الوقت الحاضر بسبب الزيادة السريعة في استهلاك الطاقة الكهربائية، وزيادة تكلفة توليد الطاقة التقليدية القائمة على الوقود الأحفوري والمخاوف البيئية وخفض تكلفة التقنيات القائمة.

يمكن لدخان حرائق الغابات والمواد الجسيمية الأخرى أن تمنع بشكل كبير إنتاج توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية (PV)، في حين أن منشآت الطاقة الشمسية الكهروضوئية قد لا تكون موجودة.

تعد بنية المولد الكهربائي المعدل المتكامل مرشحاً واعاداً لحصاد الطاقة من الرياح البحرية، كما أن الميزة الأكثر جاذبية لهذه البنية هي أن غالبية الطاقة تتم معالجتها بواسطة ثنائيات موثوقة وفعالة.

من المطلوب أن يكون التحكم في التوليد الموزع (DG) مرن وموثوق به للغاية للاتصال بالشبكة بكفاءة، بحيث تلعب المفاتيح الذكية دوراً رئيسياً في التحكم في (DG) ودمجها في شبكة الطاقة