المكثفات الكهربائية

مع تطور إنترنت الأشياء (IOT) في الأنظمة الذكية، تم تجهيز عدد متزايد من مستشعرات المراقبة اللاسلكية في نظام الطاقة لإنجاز دمج أجهزة الاستشعار وأخذ عينات البيانات.

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

تعد تقنية نقل التيار المباشر عالي الجهد متعدد الأطراف (HVDC) وتقنية شبكة التيار المستمر من الطرق الفعالة لحل مشاكل تكامل الطاقة المتجددة، ومع ذلك يلزم وجود محول تيار مستمر.

مع التطور السريع لتكنولوجيا تصنيع أشباه الموصلات، يزداد استهلاك الطاقة للمعالجات الدقيقة عالية الأداء بشكل كبير على الرغم من تقليص جهد الإمداد إلى أقل من (1) فولت.

يتم التحكم في المحول المترابط في الشبكات الكهربائية الصغيرة والهجينة (AC / DC) من خلال استخدام طوبولوجيا إلكترونيات القدرة الأساسية "كمحولات واجهة" ثنائية الاتجاه في مكونات التيار المتردد.

تم اقتراح استراتيجية التحكم في الوضع المنزلق (SMC) مع موازنة جهد مكثف التيار المستمر لمعدلات ثلاثية المراحل من النوع (T)، بحيث تم تصميم استراتيجية (SMC) المقترحة في إطار (abc).

يعد الحفاظ على توازن الجهد للمكثفات أمراً مهماً لضمان التشغيل الموثوق به للعاكس، كما أن هناك عدة طرق للحفاظ على توازن الفولتية للمكثف.

مقارنة بالطرق الأخرى لتوليد (FTMF)؛ فإنه يمكن لـ (MCPS) بسهولة إنشاء (FTMFs) بمعطيات عالية وقابلية تعديل مرنة لعرض النبض.

تعد خوارزمية فرز التردد الكهربائي الأساسية (FFSA) رائعة بالنسبة لميزان جهد مكثف (MMC)، وذلك نظراً لانخفاض العبء الحسابي والتخلص من الكشف عن تيار الذراع.

تظهر المخططات تكويناً جديداً للمحول الهجين لتقنية (HVDC) التقليدية لمحول تبديل الخط (LCC) والتي تهدف إلى القضاء على حالات فشل التبديل.

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.

تعتبر المحولات متعددة المستويات من النوع (T -MLCs) هي بمثابة طوبولوجيا عنصر المحولات المخفضة التي تم تطويرها لمحول الصمام الثنائي التقليدي (DCC).

لتحسين حجم مكثف ناقل التيار المستمر بالعادة يتم اختيار ثلاث تقنيات مكثف فيلم و (MLCC) و (PLZT)، وذلك للحصول على توصيف تجريبي مفصل.

يمكن أن ينتج الجهد غير المتوازن في نظام الطاقة عن أخطاء متناظرة والتوزيع غير المتكافئ للأحمال مثل محركات الجر الكهربائية، وبدء تشغيل المحركات الصناعية الكبيرة.

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.

تُستخدم محولات (DC-DC) أو محولات التيار المستمر على نطاق واسع لنقل طاقة التيار المستمر بين مستويين مختلفين من الجهد المستمر في تطبيقات تحويل الطاقة العالية.

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

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

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.

تتمثل الأهداف الرئيسية لـ (Volt-Var Optimization - VVO) في تقليل فقد الطاقة في نظام التوزيع والحفاظ على ملفات تعريف الجهد عند مستويات مقبولة في ظل ظروف تحميل مختلفة

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.

أصبحت الثنائيات الباعثة للضوء (LED) في كل مكان بشكل متزايد بسبب مزاياها في الموثوقية والعمر وكفاءة الطاقة ومتطلبات الصيانة.

أصبح الاختراق المتزايد لأنظمة الطاقة المتجددة والحاجة الملحة لتكاملها الموثوق به مع أنظمة نقل الطاقة التي تعمل في ظل ظروف متنوعة.

يعد تنظيم الجهد الكهربائي الجيبي الفعال ذو أهمية دائمة لمحولات تشكيل الشبكة الكهربائية، وعادةً ما يتم استخدام النوعين التاليين من المخططات لتحقيق مستوى عالٍ من الأداء من خلال الجهد أحادي الحلقة والتحكم في الجهد والتيار ثنائي الحلقة.

يرتبط مقدار التعويض الأمثل للقدرة التفاعلية إلى حد كبير بأماكن المكثفات في شبكات التوزيع، كما يتم تقديم نسخة معدلة من تحديد القدرة التفاعلية المثلى.

يبقى من الضروري تصميم نظام حقن تيار متناسق متعدد (MHCIS) لمكثفات الطاقة لتحليل خصائص الضوضاء وهي المحاكاة الفعالة لضوضاء المكثفات.

لا تقتصر تطبيقات تبديل السعة على "التيارات السعويه" فحسب؛ بل يتم تنفيذها أيضاً في عملية تنشيط مسار المكثفات والخطوط العلوية والكابلات،

قبل البدء بعملية الفحص، يجب فصل التيار الكهربي عن الوحدة وتأمينها، ثم التأكد من تفريغ شحنة المكثف (الكباستور)، يلاحظ أن معظم أجهزة تكييف الهواء المنفصلة تتفق في مكونات ضوابط التشغيل،

تكمن كيفية تحديد مدى التردد لجهد الموجة المربعة المراد حقنها في نصف أذرع (FC-MMC)، وهو أمر مهم للحصول على مرجع التيار المتناوب.

يبقى المكثف النشط التقليدي يعاني من طريقة التحكم المعقدة أو الحاجة إلى مستشعر تيار باهظ الثمن، وذلك بناءً على المعادلات الرياضية المشتقة.