توليد الطاقة الموزعة

إن الترابط العميق بين نظام الكهرباء والغاز الطبيعي له تأثير كبير على أمن أنظمة الطاقة متعددة الناقلات (MCE)، حيث إن الوصول على نطاق واسع إلى توزيع توليد الطاقة النظيفة (DG)

أدى التركيز على التقنيات النظيفة والخضراء للحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بسبب الزراعة القائمة على الوقود الأحفوري إلى التحول نحو التنقل 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).

أدى استنفاد الطاقة الطبيعية واحتياطيات النفط إلى ظهور مفهوم أنظمة الطاقة المتجددة (RESs)، وقد أدى ذلك إلى توسيع رؤية قطاع الطاقة نحو شبكة طاقة متنوعة مع إدخال موارد الطاقة الموزعة (DERs).

في السنوات الأخيرة، أدى ظهور الشبكات الصغيرة التي تحتوي على عدد كبير من مصادر الطاقة المتجددة إلى ظهور بعض التحديات الأساسية في التحكم في تجارة الطاقة وتنسيقها وإدارتها.

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.

أصبحت القدرة غير الكافية لشبكات التوزيع لاستهلاك الطاقة المتجددة والتخصيص غير المناسب للتوليد الموزع المتجدد (RDG) من القضايا المهمة، وفي هذه الدراسة، تم اقتراح منهجية قائمة على التعلم الآلي.

يؤثر الوصول المستمر إلى الطاقة الجديدة والموزعة مزيداً من الاضطراب العشوائي في طاقة التحميل على أمن واستقرار الشبكات الصغيرة، كما تم اقتراح إستراتيجية التحكم في النظام الإيكولوجي للمولد الكهربائي.

يتم تقديم استراتيجية خاصة من منظور مشغل نظام التوزيع (DSO)، بحيث تهدف إلى تقدير مستويات الاختراق القصوى للتوليد الموزع القائم على الطاقة المتجددة (DG) والمركبات الكهربائية (EVs).

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.

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).

في الوقت الحاضر يتم استخدام نظام توليد الطاقة الكهروضوئية السكني في جميع أنحاء العالم، وفي هذا البحث تم اقتراح هيكل محسن للنظام الكهروضوئي السكني مع ناقل (1500V- DC).

من خلال إدخال مسار التغذية المرتدة في حلقة التحكم في التدلي التقليدية للشبكة الصغيرة الجزرية، بحيث يمكن تحقيق سعة الجهد واستعادة التردد الكهربائي بشكل فعال باستخدام التحكم الثانوي.

يمكن اعتبار أنظمة الطاقة المتكاملة الموزعة (DIMSs) بمثابة محطات طاقة افتراضية لتوفير مرونة إضافية لنظام الطاقة، بحيث تقترح هذه الدراسة نموذج تجميع ديناميكي نشط قوي لنماذج (DIMS).

مع التحول السريع لقطاع الطاقة نحو أنظمة الطاقة الحديثة المتمثلة في الشبكات الذكية (SGs) والشبكات الصغيرة (MGs) والتوليد الموزع؛ أظهرت تقنية (blockchain-BC) القدرة على حل تحديات الأمان والخصوصية.

في شبكات التوزيع الكهربائي، يتطلب العدد المتزايد باستمرار من أجهزة توليد الطاقة القائمة على مصادر الطاقة المتجددة الانتقال من نموذج التوليد المركزي إلى نموذج التوليد الموزع.

تم تطوير نموذج هرمي من أجل تمكين مشغلي نظام (ADS) من معالجة مشكلة تنظيم الجهد في الشبكة الكهربائية، كما لوحظ أن الأساليب التقليدية لتنظيم الجهد.

بسبب الاختراق العالي لموارد الطاقة المتجددة في الشبكات الصغيرة (MGs)؛ يصبح القصور الذاتي للشبكة الكهربائية منخفضاً مما يؤدي إلى تعرض الشبكة للاضطرابات الكبيرة.

يواجه مشغلو أنظمة الطاقة اللامركزية أو المجمعون أو الموردون أو المديرون أو أصحاب المصلحة الآخرون تحديات من خلال المواجهات، والتي تختلف من عدة إمدادات كهرباء غير كافية لزيادة الاستهلاك.

تصنف الشبكة الذكية (SG) في سياق شبكة الكهرباء بانها الشبكة التي تهدف جميع الأطراف من خلالها إلى الوصول إلى الهدف العام المتمثل في بيئة إمدادات كهرباء مستدامة واقتصادية وآمنة

يعتبر المكثف الفائق هو نوع من أجهزة تخزين الطاقة مع ميزات كثافة الطاقة العالية والعمر الطويل ونطاق درجة حرارة العمل الواسع، بحيث يستخدم نظام تخزين الطاقة القائم على المكثف الفائق على نطاق واسع في نظام الطاقة المتجددة

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)

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".

في جميع أنحاء العالم، تم تطوير رموز شبكة موارد الطاقة الموزعة (DER) ومعايير الترابط لتشمل وظائف دعم الشبكة الكهربائية الجديدة، وغالباً ما تشتمل هذه المعايير على وظائف لتوفير تنظيم الجهد.

البنى التحتية الحيوية هي أنظمة مترابطة تتطور باستمرار، وفي كثير من الأحيان يكون تطورها بطريقة تقوي أو تخلق ترابطات جديدة، ومع استمرار تطور المناطق الحضرية.

تعد الزيادة في مخرجات الطاقة الناتجة عن الأحداث عالية التأثير منخفضة الاحتمال، مثل أحداث التغير المناخي المتطرفة المرتبطة بالطقس، وهو السبب الرئيسي وراء دراسة مرونة نظام الطاقة تحديداً.

في العقود السابقة وبسبب الاستنفاد المتكرر والمتوقع "للطاقات التقليدية" القائمة على الأحافير (مثل الفحم والنفط والغاز الطبيعي)؛ فإن استغلال واستخدام موارد "الطاقة الأحفورية".

ينتج دخول الشبكات الصغيرة (MGs) إلى أنظمة الطاقة عن التحديات، مثل الموثوقية المتزايدة والقضايا البيئية والطلب المتزايد على الطاقة في أنظمة الطاقة نفسها.

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

تقترح هذه الدراسة طريقة استعادة الخدمة التي تستخدم موارد الطاقة الموزعة (DERs) كإجراءات تحكم بالإضافة إلى البنية التحتية الحالية لنظام التوزيع، كذلك تشتمل البنية التحتية الحالية على عمليات التحويل وفصل الأحمال.