شبكات الكهرباء

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

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).

تعتبر سرقة الكهرباء مشكلة شائعة في أنظمة الطاقة الكهربائية حول العالم، بحيث يتسبب في خسائر اقتصادية فادحة ويؤثر بشدة على موثوقية شبكة الطاقة

كان التحول الحالي لشبكات الطاقة الكهربائية مدفوعاً بالرغبة في تقليل انبعاثات الكربون وشهدت نسبة متزايدة من "الطاقة المتجددة"، لا سيما طاقة الرياح والطاقة الشمسية

تكتسب (Microgrids) شعبية بسبب فوائدها الاقتصادية والبيئية إلى جانب فقدان الطاقة المنخفض والبنية التحتية الأصغر، ومع ذلك؛ فإن لديها العديد من التحديات التشغيلية.

في هذا العمل البحثي تم دراسة جدوى كهربة باستخدام نظام متصل بالشبكة الكهربائية (HRERs /PV / WT Diesel / Converter) بمساعدة برنامج (HOMER).

مع التطور السريع لتكنولوجيا الطيران، أصبح تواتر المعدات الإلكترونية المحمولة جواً أعلى وأعل ، مما يجعل مشكلة عدم توازن الطاقة التوافقية والفاعلية والجهد أكثر وأكثر خطورة.

تعمل الطاقة الجديدة واسعة النطاق المتصلة بشبكة الطاقة على تحويل الشبكة التقليدية أحادية الطاقة إلى شبكة متعددة الطاقة، مما يشكل تحدياً كبيراً لحماية المرحلات التقليدية.

تتطور الحوسبة السحابية بسرعة في العقد الماضي بسبب كمية كبيرة من البيانات في الأنشطة السكنية والتجارية اليومية، كما تتزايد حركة المرور على الإنترنت.

يعد تخزين الطاقة أحد الوسائل الرئيسية لتحسين المرونة والاقتصاد والأمن في نظام الطاقة، كما أنه مهم في تعزيز استهلاك الطاقة الجديد، لذلك من المتوقع أن يدعم تخزين الطاقة الموزعة والشبكة الصغيرة.

التكلفة المستوية للطاقة (LCOE) هي مقياس شائع الاستخدام لتقييم نسبة التكلفة إلى الفائدة على مدى عمر مورد الطاقة، مثل الخلايا الكهروضوئية (PV)، ومع ذلك يميل مهندسو إلكترونيات الطاقة.

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.

في الأنظمة غير المتوازنة ثلاثية الطور، حيث يكون دوران تيار التسلسل الصفري ضرورياً، كما توفر المحولات رباعية الأرجل اتصالاً محايداً للأحمال الكهربائية أحادية الطور أو غيرها من الأحمال غير المتوازنة.

لقد حفزت التطورات الحديثة في تقنيات التنبؤ مرافق توزيع الطاقة لاستخدام التنبؤات بنشاط لتقليل تأثير أحداث التردد المنخفض (HILF) عالية التأثير، كما من المحتمل أن يتيح التنبؤ الدقيق إلى جانب التجارب التشغيلية.

تم تصميم استراتيجية التحكم اللامركزية القوية في التمليس لتقلب طاقة خط الربط وانحراف التردد في جزر (MMGCs)، بحيث تتكون إستراتيجية التحكم اللامركزي القوي في "النطاق الناعم".

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

يخلق إنتاج مزرعة الرياح غير المؤكدة والمؤقتة العديد من المشاكل عند الاتصال بشبكة الطاقة الكهربائية، ومن أجل تحسين صداقة طاقة الرياح مع الشبكة

لفهم الاستجابة الديناميكية لنظام الطاقة المتكامل الكهروضوئي (PV) للتخميد التذبذبات الكهروميكانيكية عمليا، أولاً تطور هذه الدراسة النموذج الخطي الرياضي لنظام ناقل لا نهائي لآلة واحدة مدمج بواسطة العاكس المرتبط بالشبكة الكهروضوئية

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

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.

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.

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.

نظراً لأن مصادر الطاقة المتجددة مثل الرياح متصلة بالشبكة الكهربائية على نطاق واسع؛ فإن التشغيل الآمن والمستقر لنظام الطاقة يواجه تحديات ويصبح الطلب على المرونة بارزاً بشكل متزايد.

اليوم يتم الحفاظ على استقرار شبكة الطاقة الكهربائية من خلال موازنة الوقت الحقيقي بين التوليد والطلب، كما يتم تحجيم أنظمة تخزين طاقة الشبكة الكهربائية، وذلك لتوفير المرونة لمشغل الشبكة.

يشكل الاستثمار في البنية التحتية للشبكات حوالي (80٪) من الاستثمار في مرافق الطاقة، بحيث تتغير باستمرار خصائص طلب الاستثمار التي تقدمها كل درجة جهد.

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

تحليل الحساسية هو طريقة تقليدية لتحليل شبكة الطاقة الكهربائية، بحيث تم استخدامها على نطاق واسع في تصحيح سلامة الطاقة النشطة لأنظمة الطاقة

إن المشكلات والتحديات التي يطرحها التطور الحالي التصاعدي حيث تستمر أجهزة إلكترونيات القدرة في اختراق نظام الطاقة الكهربائية، بحيث تستحق اهتماماً ذا أولوية قصوى من الباحثين والمهندسين في أنظمة الطاقة

يقدم تكامل طاقة الرياح على نطاق واسع تحديات جديدة لأنظمة الطاقة جنباً إلى جنب مع الخصائص المتأصلة في الصين، كذلك أنظمة الطاقة في الصين كبيرة نسبياً.