حوسبة هندسة الطاقة

تظهر الحاجة إلى نظام (DC) متعدد الأطراف بسبب الزيادة في مصادر الطاقة الموزعة للتيار المستمر مثل الكهروضوئية والزيادة في استهلاك حمل التيار المستمر.

تلعب المركبات الكهربائية الموصولة بالكهرباء (PEVs) دوراً محورياً في كهربة النقل، بحيث يمكن الاستفادة من الطبيعة المرنة لطلب الشحن في السيارات الكهربائية لخفض تكلفة الشحن.

تستخدم تقنية نقل الطاقة اللاسلكية (WPT) بشكل أساسي المجال المغناطيسي أو المجال الكهربائي لنقل الطاقة الكهربائية لاسلكياً والجمع بين تكنولوجيا إلكترونيات القدرة ونظرية التحكم الحديثة

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

في هذه الدراسة سيتم اقتراح نهج من مرحلتين بشأن الإرسال المشترك لتوليد الطاقة الحرارية والموارد المتغيرة بما في ذلك نظام التخزين، بحيث أصبح إرسال الطاقة البديلة إلى جانب الموارد التقليدية.

مع وجود عدد كبير من المكونات الموزعة والمركبات الكهربائية والمكونات غير الخطية الأخرى المتصلة بالشبكة الكهربائية، ظهرت اضطرابات جودة الطاقة المختلفة (PQD).

يُنظر إلى انتقال المباني السكنية من مستهلكي الطاقة السلبية إلى لاعبين نشطين في نظام إمداد الطاقة كخطوة مهمة على الطريق إلى الشبكة الذكية،

غالباً ما تتطلب الأبحاث المتعلقة باستجابة الطلب وأنظمة الطاقة التفاعلية بيانات طلب على مستوى الأجهزة، ومع ذلك لا يوجد نظام اختبار حالي به مثل هذه البيانات على مستوى الجهاز.

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 هذا الطرح تم اقتراح وحدة تحكم (PI-FOPI) بالترتيب الجزئي المعتمد على الخوارزمية للتحكم الافتراضي الموجه نحو التدفق لمعدل (PWM) وهو متصل بالشبكة ثلاثي الأطوار.

نظراً لمزايا مثل كونها نظيفة وآمنة، أصبح توليد الطاقة الكهروضوئية (PV) وسيلة فعالة لحل أزمة الطاقة ومشاكل التلوث البيئي، ومع ذلك؛ فإن العاكس الكهروضوئية لا يتمتع بخصائص القصور الذاتي والتخميد.

تبلغ القدرة المركبة لمحطات الطاقة التي تعمل بالفحم في الصين أكثر من مليار كيلو وات، حيث أن القيود المفروضة على المصادر عانت محطات الطاقة التي تعمل بالفحم في الصين.

تتكون شبكة الطاقة المتجددة المستقلة (ARG) بشكل أساسي من عوامل متعددة متجددة ذات واجهات عاكس (MRAs) أو المولد الكهربائي الموزع.

يتم استخدام نموذج برمجة الدُفعات الصغيرة الموزعة لبناء مجموعة حوسبة التدفق ومهارات التصميم لتقنية تحمل الأخطاء على مستوى التسجيل وعلامة سلسلة النسب مجتمعة.

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.

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.

يمكن أن يؤدي الترويج للمركبات الكهربائية إلى تسريع عملية استبدال الوقود وتقليل انبعاثات عوادم المركبات، والتي لها أهمية كبيرة في تعزيز الحفاظ على الطاقة وتقليل الانبعاثات ومنع تلوث الهواء.

بينما تم تصميم نظام التوزيع الشعاعي (RDS) لتوفير الحمل الأقصى السنوي نظراً لأن الحمل الأقصى مطلوب فقط لفترة قصيرة نسبياً خلال العام؛ فإن معدل استخدام المنشأة متواضع إلى حد ما.

تطور نظام نقل الطاقة الاستقرائي (IPT) ليصبح نظاماً لتوزيع الطاقة الكهربائية، بحيث يوفر فوائد كبيرة في أنظمة الأتمتة الحديثة وخاصة في البيئات الصارمة

يتم تعريف الحماية الكهربائية التكيفية على أنها نظام في الوقت الفعلي يمكنه تعديل إجراءات الحماية وفقاً للتغييرات في حالة النظام، بحيث يتم تنسيق نظام الحماية التكيفية (APS).

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

كما تم إجراء النمذجة الديناميكية لشبكة ميكروية ذات واجهة محول بما في ذلك الأحمال الثابتة والخطوط وأجهزة (PLL) كخطوة أولى، كذلك تم تحديد وظيفة موضوعية.

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

يشير مفهوم الشبكة العامة (المحلية) إلى الشبكة الكهربائية التي تتكون من خطوط الاتصال ومحطات التحكم والمحولات والموزعات التي تساعد في إمداد الطاقة من محطة الكهرباء إلى المستهلكين.

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.

كان هناك تطور تدريجي في توليف تكنولوجيا المعلومات والاتصالات (ICT) في شبكات الطاقة في الآونة الأخيرة، بحيث أصبحت أنظمة تكنولوجيا المعلومات والاتصالات جزءاً حيوياً من كل جانب.

تخضع إعدادات المجتمع الذكية في الوقت الحاضر لقضايا معقدة مثل عدم الاستقرار والتكامل المتقطع للحمل الكهربائي في جانب الطلب ونقص عملية الاتصال الذكية ثنائية الاتجاه.

مع تطوير الشبكة الذكية، تم تعميم البنية التحتية المتقدمة للقياس (AMI) تدريجياً، وبحلول عام (2020م)، كان من المتوقع أن يصل تركيب العداد الذكي العالمي إلى (780) مليوناً من المشتركين.

الطاقة المتجددة هي الطاقة التي تنشأ من الموارد المتجددة التي يتم استعادتها بشكل طبيعي مثل الرياح وأشعة الشمس وموجات المد والجزر وما إلى ذلك.

تم اقتراح نهجاً سريعاً ودقيقاً لتقييم الجهد في التوزيع المترابط مع الكهروضوئية باستخدام محاكاة الدقة الدقيقة، كما ويعتمد النهج المقترح على النماذج المدروسة، والتي تعتمد على البيانات باستخدام تقنيات التعلم الآلي.