القدرة التفاعلية

في نظام الطاقة الكهربائية، يمكن تداول نوايا تدفق الطاقة كأساسيات حسابات شبكة مخطط الطاقة، ونظراً لأنها البرنامج الأكثر إنجازاً لتصميمات شبكة الطاقة.

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.

مع التوسع المستمر في نطاق نظام الطاقة والوصول على نطاق واسع إلى الطاقة المتجددة مع العشوائية والتقلبات القوية، تواجه إدارة الطاقة والتحكم في التشغيل.

إن نظام إمداد طاقة الجر التقليدي الذي يتبنى محوِّل تنحي لتغذية مغذيتين معزولتين تماماً يستخدم على نطاق واسع في نظام السكك الحديدية المكهربة بالتيار المتردد.

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

يعد التنبؤ بالحمل مهماً لتشغيل نظام الطاقة والتحكم فيه وتحديداً في إرسال التوليد الكهربائي وتكامل التوليد الموزع والتحكم في القدرة التفاعلية.

يستلزم خطر انقطاع التيار الكهربائي في نظام الطاقة توافر الإجراءات المضادة التشغيلية ضد الانقطاع في جميع الأوقات، وعلى وجه الخصوص تسمى عملية استعادة النظام.

في أنظمة إمداد طاقة الجر التقليدية (TPSSs) التي تتبنى مفاصل منفصلة، توجد مشكلات تتعلق بجودة الطاقة، مثل تيار التسلسل السلبي والتوافقيات والقوة التفاعلية.

بالعادة لا يتم الإبلاغ عن خسائر الشبكة الكهربائية على هامش استقرار الجهد (VSM) لنظام النقل بشكل شامل حتى الآن، لكن يتم التركيز نظرياً في تأثير هذه العوامل على (VSM).

يستخدم تصحيح معامل القدرة (Power Factor Correction) مكثفات متصلة متوازية لمقاومة تأثيرات العناصر الحثّية وتقليل انزياح الطور بين الجهد والتيار. تصحيح عامل القدرة هو تقنية تستخدم المكثفات لتقليل مكون الطاقة التفاعلية لدائرة التيار المتردد من أجل تحسين كفاءتها وتقليل التيار.

القوة التفاعلية هي قوة تخيليّة، لكنها لا تزال ضرورية في نظام الطاقة، وخاصةً إذا كانت الطاقة التفاعلية زائدة في نظام الطاقة؛ فقد يرتفع الجهد، وفي حالة النقص في الطاقة التفاعلية قد يكون الجهد منخفضاً.

تخضع البيئة المبنية لتغيير كبير في كيفية استخدامها وإدارتها وتفاعلها مع الطاقة الكهربائية، كما ويرجع ذلك إلى التقدم التكنولوجي وجهود كفاءة الطاقة واستجابة الطلب وموارد الطاقة الموزعة.

يلعب نقل التيار المباشر عالي الجهد (HVDC) دوراً مهماً في أنظمة الطاقة الحديثة، كما وأثارت مشكلة استقرار الطاقة والجهد الناتجة قلقاً واسع النطاق