القدرة الكهربائية

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.

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.

مقارنة بالطرق الأخرى لتوليد (FTMF)؛ فإنه يمكن لـ (MCPS) بسهولة إنشاء (FTMFs) بمعطيات عالية وقابلية تعديل مرنة لعرض النبض.

تعد طاقة أمواج المحيط من أكثر مصادر الطاقة المتجددة الواعدة نظراً لكثافة طاقتها، والتي تعد أعلى من طاقة الرياح والطاقة الشمسية، بحيث يتمتع هذا المصدر بإمكانية إنتاج طاقة عالمية.

يتزايد استخدام التيار المستمر في تطبيقات الطاقة العالية على مر السنين حيث أصبحت أشباه موصلات الطاقة الأفضل متاحة والحلول المحتملة للتحديات التقنية الرئيسية لأنظمة طاقة التيار المستمر.

تعتبر أنظمة نقل التيار المباشر عالي الجهد (HVDC) مخططاً واعداً لتوصيل أنظمة الطاقة غير المتزامنة أو نقل الطاقة السائبة عبر مسافات طويلة.

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.

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

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

هناك فرق صارخ بين نظام الطاقة المادية السيبراني ونظام الطاقة التقليدي، كما أن النمذجة الفيزيائية السيبرانية والأمن السيبراني لهما أهمية حيوية في نظام إدارة الطاقة للمستهلكين.

تعتبر البنى التحتية الكهربائية التي تدعم المجتمعات الرقمية الحديثة ضرورية لعملياتها الروتينية، كما ويمكن أن يؤدي الفشل بسبب الأحداث المتطرفة إلى ملايين العملاء.

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.

يواجه الاقتصاد العالمي وخاصة الصيني سريع النمو تحديات متعددة عندما يتعلق الأمر بتوليد الطاقة، لا سيما النمو السكاني والضغط الاقتصادي على الطلب على الطاقة.

يعتبر (VSG) عبارة عن جهاز يمكن استخدامه لمحاكاة ظروف ترهل الجهد لشبكة الطاقة في المختبر أو بيئة الاختبار الميدانية، وبالإضافة إلى ذلك يجب أن يكون (VSG) قادراً على محاكاة ترهل الجهد.

الشبكات الصغيرة (μ Gs) والشبكات النانوية (nanogrids) عبارة عن شبكات منخفضة النطاق تتضمن تقنيات ناشئة كمحولات طاقة حديثة تتداخل مع كل من موارد الطاقة الموزعة.

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.

نما الطلب على الكهرباء بشكل مستمر في السنوات الأخيرة، مما زاد من ضرورة توسيع مصادر التوليد وشبكات التوزيع وكفاءة المعدات والاهتمام بالتنمية المستدامة

يعتبر عدم توازن الجهد (VU) هو حالة شائعة لا يمكن تجنبها في أنظمة الطاقة والتي تنشأ لأسباب عديدة موثقة جيداُ، بحيث تعتبر المحركات الحثية ثلاثية الطور المتصلة (IMs).

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.

نظرًا للتلوث البيئي والاحتياطيات المحدودة من الوقود الأحفوري، تبدي صناعات السيارات اهتماماً أكبر بالمركبات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود (FCEV).

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

مع تحرير الأعمال الاستثمارية لشبكات التوزيع الإضافية؛ فإن المزيد والمزيد من المشاريع الاستثمارية من مختلف المصادر والملكية المتنوعة مؤهلة لتطبيقات البناء.

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).

إذا قمنا بزيادة (mmf) "وهي القوة الدافعة المغناطيسية" للمغناطيس، فستزداد أيضاً كثافة التدفق (flux density) داخل اللب.

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.

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