التحكم في الجهد الكهربائي

على الرغم من أن استخدام مصادر الطاقة المتجددة (RESs) في الشبكة الصغيرة (MG) يقدم حلاً معترفاً به لتلبية الطلب المتزايد؛ إلا أن أدائه يعتمد على عوامل الأرصاد الجوية المختلفة لـ (RESs).

يعد تدفق الطاقة الخطي (LPF) ضرورياً للتحكم المركزي القوي والسريع في شبكات التوزيع النشطة (ADNs)، ومع تغلغل المولدات الموزعة (DGs) في (ADN)؛ أصبحت العقد التي يتم التحكم فيها بالجهد الكهربائي.

تعتبر (Microgrids) كياناً مهماً في نظام التوزيع الكهربائي، وللحصول على مزاياها الكاملة من خلال دمج الحد الأقصى من التوليد الموزع؛ فإن أنظمة الطاقة المتجددة الهجينة المستقلة (HRESs).

توفر أنظمة حصاد الطاقة التي تجمع بين الألواح الشمسية والمخازن المؤقتة ذات المكثف الفائق خياراً جذاباً لتشغيل الأنظمة الحسابية في الإعدادات الميدانية.

من المتوقع أن تكون هناك حاجة لشبكات التوزيع الكهربائية لاستيعاب كميات كبيرة من التوليد الموزع (DG)، بحيث سيتطلب الحفاظ على تدفقات الطاقة والجهود الفولتية في حدودها.

قد يتسبب التحكم البسيط في وضع الانزلاق في حدوث ثرثرة تضعفها نظرية الشبكة العصبية، وتتحقق المحاكاة من فعالية الخوارزمية وقابليتها للتكيف للتحكم في الجهد الثانوي لـ (MG)

يهدف هذا البحث إلى تقديم استراتيجية قوية للتحكم المبني على السلبية (PBC) لحل مشكلة عدم الاستقرار التي تسببها أحمال الطاقة الثابتة (CPLs) في أنظمة (DC microgrid)

إن قيود شبكة الجهد المنخفض (LV) تكون عرضة للانتهاكات مع إدخال موارد الطاقة الموزعة في المنطقة المجاورة للعميل، كما تقيّم هذه الدراسة الجوانب الفنية لشبكة التوزيع الفنلندية الواقعية مع تغلغل الخلايا الكهروضوئية (PV) المتفاوتة

لطالما كانت أنظمة (DC) للشبكة الكهربائية هي المعيار في صناعة الاتصالات وعلى السفن البحرية، مثل نظام (DC-ZEDS)، كما يمكن استخدام أنظمة التيار المستمر أيضاً في شبكة صغيرة.

نظراً للنقص المتزايد في الطاقة الأحفورية التقليدية والطاقات الجديدة مثل الخلايا الكهروضوئية (PV)، تمتلك طاقة الرياح مستوى عالٍ من الاختراق لأنها نظيفة وخالية من التلوث ووفرة.

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.

في هذا الطرح تم اقتراح وحدة تحكم (PI-FOPI) بالترتيب الجزئي المعتمد على الخوارزمية للتحكم الافتراضي الموجه نحو التدفق لمعدل (PWM) وهو متصل بالشبكة ثلاثي الأطوار.

يتم تقسيم نطاق التحكم الكلي للمحرك المغناطيسي دائم متزامن مزدوج ثلاثي الأطوار غير متماثل (ADT_PMSM) إلى ثلاثة أجزاء مختلفة حسب نطاق تعديل الجهد الكهربائي.

بصفتها الميسر الرئيسي لتدفق الطاقة في نظام النقل متعدد الأطراف للتيار المباشر (MTDC)؛ فإنه يمكن لوحدة التحكم في تدفق طاقة التيار المستمر (DCPFC) توسيع منطقة تنظيم تدفق الطاقة.

يُقترح التحكم التنبئي لدورة العمل لتكامل شبكة التيار المستمر لنظام الطاقة الكهروضوئية (PV) المعزول شبه (Z-) المصدر المعزول (qZS-MCC)

يقدم إدخال (SOPs) في شبكة توزيع تقليدية للجهد المتوسط فوائد كبيرة تتعلق بزيادة الكفاءة ومرونة التشغيل للشبكة المدروسة؛ هذه الفوائد هي الأكثر وضوحاً.

تتطور طاقة الرياح بشكل مستمر بسبب الطلب المتزايد على الطاقة المتجددة وسياسة الطاقة منخفضة الكربون، وذلك مع زيادة تغلغل طاقة الرياح.

تتيح التطورات الحديثة في موارد الطاقة الموزعة القائمة على العاكس (DERs) للشبكات الصغيرة العمل في أوضاع متصلة بالشبكة والجزيرة بسهولة، ومع ذلك؛ فإن تحديد حل لتدفق الأحمال الكهربائية المستقر لشبكة ثلاثية الطور.

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 هذا البحث، تم اقتراح إستراتيجية تحكم جديدة متعددة الأهداف للعاكس ثلاثي الأطوار شبه (Z-source) (q-ZSI)، بحيث يُقترح وحدة تحكم قائمة على التحكم في الوضع المنزلق (SMC) لتنظيم التيار المحرِّض.

يمكن لنظام معدل المولد الكهربائي المتكامل أن ينتج كفاءة تحويل عالية ويقلل من حجم المعدل النشط في تحويل التيار الكهربائي المتردد إلى تيار مستمر عالي الطاقة.

عادةً ما تقدم توربينات الرياح (WTs) التي تعمل بواسطة المغناطيس الدائم المتزامن (PMSG) طوبولوجيا محول القدرة على مرحلتين، وذلك استناداً إلى محول زيادة (DC/DC) وعاكس مصدر الجهد الكهربائي

كما تم إجراء النمذجة الديناميكية لشبكة ميكروية ذات واجهة محول بما في ذلك الأحمال الثابتة والخطوط وأجهزة (PLL) كخطوة أولى، كذلك تم تحديد وظيفة موضوعية.

تشير جودة الطاقة إلى قدرة النظام الكهربائي على إنشاء مصدر طاقة مناسب له شكل موجة جيبية نقي وخالي من الضوضاء، كما تمثل جودة الطاقة المحسنة قيمة ثابتة.

جذبت الشبكات الصغيرة (MG) اهتماماً هائلاً في العقود القليلة الماضية، وذلك نظراً لسهولة تكاملها مع موارد الطاقة الموزعة (DER) جنباً إلى جنب مع قدرتها على استيعاب الاختراق العالي.

بالعادة يستخدم النهج المعتمد وحدتي تحكم متناسبتين فقط لموازنة جهود المكثف الكهربائي ووحدة تحكم تكاملية إضافية خاصة بضبط الجهد.

تقدم التحليلات الهندسية عادةً مخططاً للتحكم التنبئي (MPC) للنموذج القائم على الرتبة لمحولات مصدر الجهد (VSCs) التي تعمل في شبكة ميكروية منخفضة الجهد ومجتمع التيار المتردد مع طوبولوجيا متغيرة ديناميكياً.

تهدف إلى مشاكل الكفاءة المنخفضة للمولد الكهرومغناطيسي وصعوبة تنظيم شدة المجال المغناطيسي لمولد المغناطيس الدائم، كما يُقترح مولد ممانعة بتبديل مغناطيسي دائم متتالي جديد.

يوفر استخدام أنظمة تخزين الطاقة الهجينة (HESS) في مصادر الطاقة المتجددة (RES) لتوليد الطاقة الكهروضوئية (PV) العديد من المزايا، كما وتشمل هذه زيادة التوازن بين التوليد والطلب.

تم اقتراح إستراتيجية تحكم موزعة لمشاركة التيارات الكهربائية غير المتوازنة في ثلاث مراحل معزولة بأسلاك (AC-MGs)، بحيث يعتمد على نهج جديد، وبدلاً من تحليل (MG) كنظام ثلاثي الطور.