شبكات التوزيع الكهربائية

البنية التحتية للكهرباء هي نظام شريان حياة بالغ الأهمية وذات أهمية قصوى في حياتنا اليومية، بحيث تميز مرونة نظام الطاقة القدرة على مقاومة الاضطرابات والتكيف معها.

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

يمكن أن تؤدي الحوادث المتعلقة بالطقس إلى تأثيرات سلبية على شبكات الطاقة الكهربائية، وفي هذا السياق؛ فإنه ينبغي اتخاذ تدابير موجهة نحو المرونة من قبل مشغلي النظام

بسبب التقلب العشوائي، ستجلب كمية كبيرة من الطاقة المتجددة تحديات لأمن واستقرار شبكة التوزيع الكهربائية، لذلك أصبح الاعتبار الشامل لاقتصاديات النظام والأمن والمرونة محور البحث حول تخطيط وتحسين شبكة التوزيع في ظل الوضع الجديد.

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.

تظهر الحاجة إلى نظام (DC) متعدد الأطراف بسبب الزيادة في مصادر الطاقة الموزعة للتيار المستمر مثل الكهروضوئية والزيادة في استهلاك حمل التيار المستمر.

يعد تقليل مستوى الجهد في نظام التوزيع الكهربائي لتقليل الطلب في وقت الذروة وتوفير الطاقة ممارسة شائعة تتبناها العديد من المرافق في جميع أنحاء العالم.

بسبب التأثير السلبي للاحترار العالمي (الاحتباس الحراري)؛ فإن الحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري يحظى باهتمام متزايد، كما يوفر نظام الطاقة المتكامل حلاً ذكياً.

من خلال التجارب المتعددة تم تقديم نموذج جديد لإعادة ترتيب شبكة التوزيع الكهربائية (DNR) فيما يتعلق بالمركبات الكهربائية الموصولة بالكهرباء (PEVs).

إن تغلغل موارد الطاقة الموزعة (DER) الواقعة بالقرب من مكان استهلاك الكهرباء، على سبيل المثال المنازل أو المباني التجارية ويتزايد في السنوات الماضية.

اقترحت الحكومات حول العالم الوصول إلى ذروة الكربون بحلول عام 2030م وحياد الكربون بحلول عام 2060م، ولتحقيق هذا الهدف، تتزايد حصة الطاقة المتجددة بمعدل متسارع.

تعد مصفوفات نقاط الاقتران الشائعة (PCC) هي المولدات الموزعة المتقطعة الأبرز والأكثر استخداماً (DGs)، وذلك بسبب قيود المرور والبيئية.

تتناول هذه الدراسة مشكلة تقدير الحالة في الوقت الفعلي في شبكات التوزيع الأوروبية ذات الجهد الكهربائي المنخفض بأربعة أسلاك مع بنية تحتية متطورة للقياس تعتمد على اتصالات خطوط الطاقة.

يثير التكامل المتزايد لموارد الطاقة الموزعة (DERs) في شبكات التوزيع العديد من قضايا الموثوقية بسبب سلوكيات (DER) غير المؤكدة والمعقدة، ومع تغلغل (DER) على نطاق واسع في شبكات التوزيع.

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

يتم استخدام نموذج برمجة الدُفعات الصغيرة الموزعة لبناء مجموعة حوسبة التدفق ومهارات التصميم لتقنية تحمل الأخطاء على مستوى التسجيل وعلامة سلسلة النسب مجتمعة.

كما تم تطوير آلاف الأميال من خطوط الكهرباء في واجهة قاحلة بين الأراضي البرية والحضرية لتوفير خدمة الكهرباء للمجتمعات الريفية والنائية، وغالباً ما تكون البنية التحتية.

بالعادة يكون المكان الأمثل للمكثفات المبدلة باستخدام خوارزمية التحسين الهجين، بحيث تتضمن الوظيفة الموضوعية القدرة النشطة والمتفاعلة.

يتمثل التحدي الذي يواجه تحول الطاقة في التحميل الزائد للشبكة الناتج عن زيادة حقن مصادر الطاقة المتجددة (RE) في الشبكة الكهربائية، حيث يتم من بين أمور أخرى تجاوز الحد الأقصى.

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.

يمكن تصنيف مناهج استعادة الخدمة الكهربائية مع أنظمة الاتصالات على أنها مناهج مركزية وموزعة وهرمية وفقاً لهندسة الاتصالات، من بينها تُستخدم تقنيات مختلفة.

مع النشر السريع للبنية التحتية المتقدمة للقياس (AMI) وأتمتة التوزيع الكهربائي (DA)؛ فقد أصبح الإصلاح الذاتي عاملاً رئيسياً لتعزيز مرونة الشبكة وبعد حدوث خطأ دائم

يعد تكامل وحدات توليد التوزيع (DG) ميزة أساسية في شبكة المرافق الكهربائية الحديثة، كما يمكن النظر في معطيات معينة، مثل كمية وحدات (DG) وحجمها وأفضل موقع وتكوين الناقل.

تخضع شبكة التوزيع لتغييرات عميقة في الوقت الحاضر، كما وأصبح مقدر الحالة جزءًا أساسياً في غرفة التحكم لتمكين الشبكة الذكية في المستقبل.

تطور نظام نقل الطاقة الاستقرائي (IPT) ليصبح نظاماً لتوزيع الطاقة الكهربائية، بحيث يوفر فوائد كبيرة في أنظمة الأتمتة الحديثة وخاصة في البيئات الصارمة

أصبحت البنية التحتية المتقدمة للقياس (AMI) جزءاً حيوياً من شبكات توزيع المرافق، مما يسمح بتطوير المدن الذكية، بحيث تتكون (AMI) من عدادات ذكية للكهرباء والغاز والمياه والأجهزة محدودة للغاية.

يتم تعريف الحماية الكهربائية التكيفية على أنها نظام في الوقت الفعلي يمكنه تعديل إجراءات الحماية وفقاً للتغييرات في حالة النظام، بحيث يتم تنسيق نظام الحماية التكيفية (APS).

يعتبر التخطيط لشبكات التوزيع الكهربائي معقد ويتعلق بتحديث النظام لتلبية الطلب والقيود بأفضل خطة اقتصادية.، بحيث تشمل بدائل التخطيط توسيع المحطات الفرعية وتركيب مرافق المولد الجديد.

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

مع استمرار انتشار الأنظمة الكهروضوئية على الأسطح ووحدات تخزين الطاقة المنزلية في الأماكن السكنية، يتغير مشهد أنظمة التوزيع بسرعة،