القدرة الكهربائية

تستخدم خطوط نقل التيار المباشر عالي الجهد (HVDC) بشكل عام لنقل الطاقة القصوى لمسافة طويلة، كما تتميز خطوط نقل (HVDC) بمزايا نقل الطاقة لمسافات طويلة.

تعمل أنظمة الحماية كحارس لشبكات القدرة الكهربائية، حيث تقوم بعزل وإزالة الأعطال بمجرد حدوثها، حيث أن ضمان حماية موثوقة للمعدات الأساسية، أي موثوقية أنظمة الحماية.

يُظهر منحنى الجهد الكهربائي (P-U) للصفيف الكهروضوئي نقاط طاقة متعددة، مما يوفر تتبعاً سريعًاً ودقيقاً لنقطة الطاقة القصوى العالمية، وبالنظر إلى الخصائص اللاخطية والسمات متعددة الذروة لمنحنى خرج صفيف (PV) في ظل حالة الظل الجزئي

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.

غالباً ما تكون معلومات نظام الطاقة لتخطيط الوصول إلى الكهرباء مثل مواقع وتوصيل أبراج نقل وتوزيع الكهرباء، والتي يطلق عليها شبكة الطاقة الكهربائية غير مكتملة أو قديمة أو غير متوفرة تماماً.

قد تحدث مجموعة متنوعة من الاضطرابات في أنظمة الطاقة، مثل الأحداث الطبيعية المتطرفة وأعطال الدائرة القصيرة وفشل المعدات وسوء التشغيل.

من المعروف أن إنترنت الأشياء كان بمثابة تقنية تمكين أخرى لأنظمة الطاقة الكهربائية، وذلك مع زيادة قدرات الاستشعار والاتصال والتحكم، بحيث يواجه نظام الطاقة أيضاً مشكلات أمنية أكثر خطورة.

مع الاختراق المتزايد لموارد الطاقة المتجددة والمعلومات المتقدمة والبنى التحتية للتحكم وأنظمة الطاقة الحالية التي تدمج الشبكات الكهربائية متعددة المصادر وشبكات المعلومات المتعددة.

بدءاً من إنشاء أول محطة للطاقة الحرارية في عام 1875م؛ فقد أصبحت أنظمة الطاقة الحديثة الأكبر ومن بين أكثر الأنظمة التي صنعها الإنسان تعقيداً.

تعتبر محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة (SHPs) هي مصادر طاقة متجددة معروفة بإنتاج طاقة متوقع، على الأقل على المدى القصير، وذلك مقارنة بأنواع أخرى من مصادر الطاقة المتجددة.

في السنوات الأخيرة، ومع الانخفاض الهائل في الطاقة الأحفورية على الأرض والطلب الإنمائي للشبكة الذكية الحديثة ومشاكل الطاقة والبيئة في المجتمع منخفض الكربون.

لقد تطور توليد طاقة الرياح بسرعة في السنوات الأخيرة، وذلك وفقاً لتقرير عالمي لطاقة الرياح صادر عن المجلس العالمي لطاقة الرياح، بحيث بلغ إجمالي السعة العالمية لطاقة الرياح.

التبادل الفعال للمعلومات بين مشغلي نظام النقل (TSO) ومشغلي أنظمة التوزيع (DSO) وشركات التوليد مطلوب لتخطيط الشبكة وعمليات أنظمة الطاقة.

مدفوعاً بالطلب المتزايد على مخططات نقل الطاقة السائبة، يرتفع عدد الموصلات البينية (HVDC) القائمة على تقنية محول مصدر الجهد (VSC) بشكل مستمر.

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

القدرة الكهربائية: هي المعدل الذي يتم به العمل في الدائرة الكهربائية، بمعنى آخر، يتم تعريف القدرة الكهربائية على أنّها معدل نقل الطاقة. يتم إنتاج الطاقة الكهربائية بواسطة المولد

تسمح لنا نظرية ثيفينين، والمعروفة أيضاً باسم نظرية (Helmholtz – Thévenin)، بإيجاد ما يسمى بمكافئ ثيفينين للدائرة الكهربائية، تنص هذه النظرية على أنه يمكن استبدال أي دائرة خطية تحتوي فقط على مصادر الجهد ومصادر التيار والمقاومة بمجموعة مكافئة من مصدر الجهد باختصار يكتب على شكل (VTh)، في سلسلة بمقاومة واحدة تكتب على شكل(RTh)، وتكون متصلة عبر الحمل، تُعرف هذه الدائرة المبسطة باسم الدائرة المكافئة لثيفينين.

يسمح التقدم التكنولوجي في العقود القليلة الماضية باختراق كبير لموارد الطاقة المتجددة في شبكة التوزيع (DN)، حيث أظهر تكامل هذه الموارد تأثيراً كبيراً على (DN).

لا تزال الكوارث الطبيعية ولا سيما العواصف هي النقطة المعرضة للخطر في البنية التحتية للكهرباء باعتبارها واحدة من أكثر أنظمة شريان الحياة أهمية وذات أهمية قصوى في حياتنا اليومية

يعتبر النمو الاقتصادي وزيادة عدد السكان يدفعان الطلب على الكهرباء، كما يعد استخدام الطاقة في المباني السكنية والتجارية عاملاً رئيسياً في النمو،

تتعرض أنظمة الطاقة لمجموعة كبيرة من الاضطرابات أثناء العمليات اليومية، كما يمكن أن تؤدي الاضطرابات الشديدة مثل فقد المولد الكبير أو عطل ثلاثي الأطوار.

ركزت الإنجازات الصناعية للعقد الماضي على تطوير المحركات الكهربائية التي يجب أن تكون أكثر موثوقية ويجب أن تؤدي عملية آمنة وحرجة ومستمرة، وفي حالة حدوث عيوب إلى حد ما.

في السنوات الأخيرة، وبدعم من السياسات، كما نمت القدرة المركبة لطاقة الرياح بسرعة في الصين، ومع ذلك؛ فإن ظاهرة التخلي عن طاقة الرياح خطيرة.

في السنوات الأخيرة، برزت مشاكل مثل نقص الطاقة والاستخدام غير الفعال للطاقة والتلوث البيئي، ومع التطور المستمر لتكنولوجيا الطاقة؛ سيتم استبدال نمط استخدام الطاقة التقليدي للإمداد.

لم تعد شبكة توزيع طاقة التيار المتردد التقليدية قادرة على تلبية متطلبات الوصول الفعال لمصادر التيار المستمر مع الوصول المستمر للطاقة المتجددة الموزعة.

تدعم الطاقة الكهربائية العديد من الأنشطة في المجتمع الحديث، كما أنه من المحتمل أن يتسبب انقطاع التيار الكهربائي المستمر في معاناة كبيرة للمجتمعات،

مع التطور المستمر لشبكات القدرة الكهربائية، زاد تعقيد عملياتها وعملياتها متعددة الاتجاهات بشكل حاد؛ وفي عام 2019م وحده، عانت خمس دول.