بشكل عام ، أنظمة الإمداد بالكهرباء هي الشبكة التي يحصل من خلالها مستهلكو الكهرباء على الطاقة من مصدر توليد (مثل محطة توليد الطاقة الحرارية). تقوم أنظمة نقل الطاقة - بما في ذلك خطوط النقل القصيرة وخطوط النقل المتوسطة وخطوط النقل الطويلة - بنقل الطاقة من مصدر التوليد إلى نظام توزيع الطاقة. توفر أنظمة التوزيع هذه الكهرباء لمباني المستهلك الفردية.
AC مقابل انتقال العاصمة
في الأساس يوجد نظامان يمكن من خلالهما نقل الطاقة الكهربائية:
نظام النقل الكهربائي ذو الجهد العالي DC.
ارتفاع AC نظام النقل الكهربائي.
هناك بعض المزايا لاستخدام أنظمة نقل التيار المستمر:
مطلوبة فقط اثنين من الموصلات لنظام نقل العاصمة. من الممكن كذلك استخدام موصل واحد فقط لنظام نقل التيار المستمر إذا تم استخدام الأرض كمسار عودة للنظام.
الإجهاد المحتمل على عازل نظام نقل التيار المستمر هو حوالي 70٪ من نظام نقل التيار المتردد المكافئ. وبالتالي ، خفضت أنظمة نقل التيار المستمر تكاليف العزل.
الحث ، السعة ، إزاحة الطور ومشاكل الطفرة يمكن القضاء عليها في نظام التيار المستمر.
حتى مع وجود هذه المزايا في نظام التيار المستمر ، عمومًا ، يتم نقل الطاقة الكهربائية بواسطة نظام نقل التيار المتردد ثلاثي المراحل. تشمل مزايا نظام نقل التيار المتردد:
يمكن بسهولة رفع الفولتية بالتناوب لأعلى ولأسفل ، وهو أمر غير ممكن في نظام نقل التيار المستمر.
صيانة محطة التيار المتردد سهلة للغاية واقتصادية مقارنة بالعاصمة.
إن تحويل الطاقة في محطة التيار المتردد الكهربائية أسهل بكثير من مجموعات مولد المحرك في نظام التيار المستمر.
لكن نظام نقل التيار المتردد يحتوي أيضًا على بعض العيوب ، بما في ذلك:
حجم الموصل المطلوب في أنظمة التيار المتردد أعلى بكثير بالمقارنة مع أنظمة التيار المستمر.
تؤثر مفاعلات الخط على تنظيم الجهد لنظام نقل الطاقة الكهربائية.
مشاكل آثار الجلد وتأثيرات التقارب الموجودة فقط في أنظمة التيار المتردد.
من المرجح أن تتأثر أنظمة نقل التيار المتردد بتفريغ الاكليل من نظام نقل التيار المستمر.
اكتمال بناء شبكة نقل الطاقة الكهربائية AC أكثر من أنظمة التيار المستمر.
مطلوب التزامن السليم قبل ربط خطين أو أكثر من خطوط النقل معًا ، يمكن حذف المزامنة تمامًا في نظام نقل التيار المستمر.
بناء محطة توليد
أثناء التخطيط لإنشاء محطة توليد ، يجب مراعاة العوامل التالية من أجل التوليد الاقتصادي للطاقة الكهربائية.
سهولة توفر المياه لمحطة توليد الطاقة الحرارية.
سهولة توفر الأراضي لبناء محطة كهرباء بما في ذلك بلدة الموظفين.
لمحطة الطاقة المائية ، يجب أن يكون هناك سد على النهر. يجب اختيار المكان المناسب على النهر بطريقة يمكن بها بناء السد بالطريقة المثلى.
بالنسبة لمحطة الطاقة الحرارية ، يعد توفر الوقود بسهولة أحد أهم العوامل التي يجب أخذها في الاعتبار.
التواصل الأفضل للبضائع والموظفين في محطة توليد الكهرباء يجب أن يؤخذ في الاعتبار.
لنقل قطع الغيار الكبيرة جدًا من التوربينات ، والمولدات ، وما إلى ذلك ، يجب أن يكون هناك طرق واسعة ، واتصالات قطار ، ويجب أن يمر النهر العميق والواسع بالقرب من محطة الطاقة.
بالنسبة لمحطة الطاقة النووية ، يجب أن تقع في مثل هذه المسافة من موقع مشترك حتى يكون هناك أي تأثير من رد الفعل النووي هي عامة الناس.
هناك العديد من العوامل الأخرى التي يجب أن نأخذها في الاعتبار ، ولكن هناك خارج نطاق مناقشتنا. جميع العوامل المذكورة أعلاه يصعب توافرها في مراكز التحميل. يجب أن تقع محطة توليد الكهرباء أو محطة توليد الكهرباء حيث تتوفر جميع المرافق بسهولة. قد لا يكون هذا المكان ضروريًا في مراكز التحميل. الطاقة المولدة في محطة التوليد ثم تنتقل إلى مركز التحميل باستخدام نظام نقل الطاقة الكهربائية كما قلنا سابقًا.
نظام النقل والشبكة
الطاقة المولدة في محطة توليد الطاقة تكون بمستوى جهد كهربي منخفض ، لأن توليد الطاقة الكهربائية ذات الجهد الكهربائي المنخفض له بعض القيمة الاقتصادية. توليد الطاقة المنخفضة الجهد أكثر اقتصادا (أي أقل تكلفة) من توليد الطاقة عالية الجهد. عند مستوى الجهد المنخفض ، يكون كل من الوزن والعزل أقل في المولد ؛ هذا يقلل مباشرة من تكلفة وحجم المولد. لكن لا يمكن نقل طاقة مستوى الجهد المنخفض هذه مباشرة إلى الطرف المستهلك لأن نقل الطاقة ذو الجهد المنخفض ليس اقتصاديًا على الإطلاق. وبالتالي ، على الرغم من أن توليد الطاقة الكهربائية بجهد منخفض يعتبر اقتصاديًا ، فإن نقل الطاقة الكهربائية بجهد منخفض ليس اقتصاديًا.
الطاقة الكهربائية تتناسب طرديا مع منتج التيار الكهربائي والجهد للنظام. لذلك لنقل بعض الطاقة الكهربائية من مكان إلى آخر ، إذا تم زيادة الجهد الكهربائي ثم يقلل التيار المرتبط بهذه الطاقة. التيار المنخفض يعني تقليل خسارة I2R في النظام ، ومساحة المقطع المستعرض أقل من الموصل تعني مشاركة أقل في رأس المال وتؤدي أسباب انخفاض التيار إلى تحسن في تنظيم الجهد لنظام نقل الطاقة وتحسين تنظيم الجهد يشير إلى جودة الطاقة. بسبب هذه الأسباب الثلاثة الطاقة الكهربائية تنتقل بشكل رئيسي على مستوى الجهد العالي.
مرة أخرى في نهاية التوزيع من أجل التوزيع الفعال للطاقة المنقولة ، يتم تهذيبها إلى مستوى الجهد المنخفض المطلوب.
لذلك يمكن أن نستنتج أنه أولاً يتم توليد الطاقة الكهربائية بمستوى جهد كهربي منخفض ثم صعدت إلى جهد كهربي عالي لضمان كفاءة نقل الطاقة الكهربائية. أخيرًا ، لتوزيع الطاقة أو الطاقة الكهربائية على مستهلكين مختلفين ، يتم تخفيضها إلى مستوى الجهد المنخفض المطلوب.
جنبا إلى جنب مع تنويع تكنولوجيا بناء المشروع ، فإن نموذج التقييم التقليدي لتكلفة مشروع نقل الطاقة على أساس تكلفة الوحدة لا يمكن أن يفي بمتطلبات الدقة والمقارنة وما إلى ذلك ، ويفتقر إلى القدرة العملية والتوجيهية العملية في إدارة التكاليف الهندسية الفعلية. من أجل زيادة تحسين اتساع ودقة نظام مؤشر تكلفة المشروع ، في ضوء العوامل المميزة للمشروع ، أنشأت هذه الورقة نظام مؤشر تقييم من ثلاثة مستويات لمشروع نقل الطاقة باستخدام تحليل المكون الرئيسي (PSA) وآلة ناقلات الدعم (SVM) طريقة ، على أساس جمع معالجة البيانات عينة من مشروع نقل الطاقة ، وحفر العوامل المؤثرة الرئيسية في تكلفة المشروع. ثم تم إنشاء نموذج تقييم الفهرس الذي يمكن أن يعكس القواعد العامة لتكلفة مشروع نقل الطاقة ، وتم حساب منطقة الأمان لكل مؤشر. تُظهر نتائج اختبار العينة أن نظام تقييم الفهرس يمكنه التحكم في خطأ التقييم في 10٪ ، مما يوفر مرجعًا أكثر موثوقية
من خلال التخطيط والبناء لمشروع نقل الجهد العالي والمسافة الفائقة ، فإن التأثيرات على البيئة وصحة الإنسان تنجم عن المجالات الكهرومغناطيسية الترددية ، وقد حظيت باهتمام متزايد. في هذه الورقة ، تم تلخيص القوانين واللوائح الحالية حول المجالات الكهرومغناطيسية للتردد في الصين ، ثم تم توضيح أوجه القصور والعيوب ، مثل الفجوات التشريعية ، وانخفاض مستوى التشريعات ، وعدم وجود معايير وطنية وضعف قابلية التشغيل للقوانين واللوائح الحالية. لذلك ، يتم تقديم اقتراحات لتحسين القوانين واللوائح المتعلقة بالمجالات الكهرومغناطيسية الترددية ، بما في ذلك بناء التشريعات الخاصة ، والكمال للمعايير الوطنية ، وإثراء محتوى القانون ، وتعزيز قابلية التشغيل. علاوة على ذلك ، ينبغي بناء نظام المشاركة العامة للقضاء على المخاوف العامة.
نوعية نقل الطاقة ومشروع التحول مهم لتطوير الاقتصاد الوطني وحياة الناس. يعد ضمان جودة البناء أصعب بكثير حيث أصبح المشروع أكثر تعقيدًا. لذلك تحاول هذه الورقة أن تشكل نظام ضمان جودة البناء المثالي. أنه يحتوي بشكل رئيسي على أهداف جودة البناء ، وخطة جودة البناء ، ونظام ضمان الفكر ، ونظام ضمان المؤسسات ، ونظام ضمان العمل ونظام معلومات مراقبة الجودة.
مراقبة خط نقل الطاقة هي تسمية عامة للمراقبة الآلية والإدارة العلمية لخط نقل الطاقة بواسطة التقنيات المتقدمة ، وهي أساس مهم لتحقيق الشبكة الذكية. ينقسم نظام نقل البيانات الخاص به إلى شبكة وصول وشبكة بيانات ، وتتألف شبكة الوصول من مجموعة متنوعة من المحطات الطرفية والعقد البرجية وعقد التجميع ، والتي تشمل الشبكات في الموقع والشبكات البعيدة. سيضمن تطبيق شبكة مرنة وموثوقة تحقيق نقل بيانات عالي السرعة وموثوقة وشفافة بين المحطة الرئيسية والمطاريف في النظام. وفقًا لمتطلبات نقل البيانات لنظام مراقبة حالة خط النقل ، تدرس هذه الورقة تقنيات شبكة الاتصالات لشبكة الوصول في منظور الشبكات الخاصة والعامة ، وبعد إجراء تحليل مقارن لهذه التقنيات ، تقترح مبدأً حول كيفية اختيار معقول تقنيات شبكة الاتصالات لمختلف سيناريوهات التطبيق.
أدت صناعة الطاقة الكهربائية المُعاد هيكلتها إلى تقليل تكاليف الاستثمار إلى الحد الأدنى وتكاليف الصيانة مع تحسين مستويات الموثوقية الحالية أو الحفاظ عليها على الأقل. تهدف إدارة الأصول التي تركز على الموثوقية (RCAM) إلى زيادة عائد الاستثمار عن طريق تحسين مهام الصيانة. تتضمن دراسات RCAM التقدير الكمي للمكونات والمكونات الحرجة التي ستهيمن بدورها على مهام صيانة المكون. تقدم هذه الدراسة تحليلًا محسّنًا لمكونات العنصر لتحديد إجراء الصيانة الأمثل للمكونات لنظام RCAM لنظام نقل القدرة باستخدام أسلوب تفضيل الطلبات عن طريق التشابه مع الحل المثالي (TOPSIS). يتم تطبيق هذه الطريقة على دراسات نظام الطاقة الوطنية التركية RCAM.
تلخص هذه الورقة نظام التعليم والتدريب للإعادة التلقائية لنظام نقل الطاقة باستخدام جهاز محاكاة رقمي في الوقت الحقيقي. تم تطوير النظام لفهم مبدأ الإغلاق وتسلسل مخططات الإغلاق التلقائي ، وممارسة تأثيرات إجراءات الإغلاق على نظام الطاقة في محاكاة في الوقت الحقيقي. تتركز هذه الدراسة في الجزأين التاليين. واحد هو تطوير نظام التعليم والتدريب في الوقت الحقيقي من مخططات الإغلاق التلقائي. لهذا ، نستخدم RTDS (المحاكاة الرقمية في الوقت الفعلي) وترحيل الحماية الرقمية الفعلي. كما يتم استخدام نموذج الترحيل الرياضي لـ RTDS وترحيل المسافة الفعلي المجهز بوظيفة الإغلاق التلقائي. والآخر هو واجهة المستخدم ودية بين المتدرب والمدرب. تُستخدم شاشات الواجهة المتعددة لتسليم المستخدم وعرض النتائج. يمكن تغيير شروط إعادة الإغلاق التلقائي التي تمثل عددًا من حالات إعادة الإغلاق ، وإغلاق الوقت الضائع ، ووقت إعادة الضبط ، وما إلى ذلك ، بواسطة لوحة واجهة المستخدم.
يتطلب تحديد الثغرات في أنظمة نقل الطاقة خطوتين متميزتين لأن معظم حالات انقطاع التيار الكهربائي الكبيرة لها جزأان متميزان ، الحدث / بدء الحدث متبوعًا بالفشل المتتالي. الخطوة الأولى والمعيارية هي إيجاد مسببات هامة لانقطاع التيار الكهربائي الضخم. بعد ذلك ، يعتمد الجزء المتتالي من الحدث المتطرف (والذي يمكن أن يكون طويلًا أو قصيرًا) بشكل أساسي على "حالة" النظام ، ومدى تحميل الخطوط ، ومقدار هامش التوليد ، وأين يوجد الجيل بالنسبة إلى حمل. ومع ذلك ، خلال أحداث التتالي الكبيرة ، هناك بعض الخطوط التي يكون احتمال زيادة التحميل فيها أعلى من الخطوط الأخرى. تسمح الدراسات الإحصائية عن انقطاع التيار الكهربائي باستخدام رمز OPA بتحديد هذه الخطوط أو مجموعات الخطوط لنموذج شبكة معين ، وبالتالي توفير تقنية لتحديد المجموعات المعرضة للخطر (أو الحرجة). تتناول هذه الورقة كلا الجزأين من سؤال الضعف.
أحد الأسباب المهمة لاستخدام التصميم بمساعدة الكمبيوتر ، (CAD) المدمجة في تصميم MPTS هو أنه يوفر الفرصة لتطوير المكونات والوحدات ومحركات الأقراص ، وبناء MPTS. الهدف من CAD من MPTS ، ليس فقط تصميم هذه المكونات ووحدات القيادة تلقائيًا بشكل فردي ، ولكن أيضًا تصميم نظام MPTS المدمج بالكامل. يجب تصميم نظام الخبير المسنن للعمل CAD of MPTS بطريقة معيارية من أجل جعله قابلاً للتطبيق في صورة متكاملة كما في وضع مستقل. وهو قادر على اختيار الوحدات المناسبة ومحركات إنشاء MPTS وفقًا لبيانات التصميم المحددة مسبقًا وتصميمها.
تم تقديم نموذج من مستويين يستند إلى نموذج الحالة الأمنية الاحتمالية ونموذج تقييم الأمان الديناميكي في هذه الورقة. يتم في هذا النموذج دراسة حالات عدم اليقين المتعلقة بالحقن العقدي الناجم عن طاقة الرياح والطلب على الحمل والظروف الثابتة والقيود الأمنية الديناميكية والانتقالات بين تكوينات النظام من حيث معدل الفشل ومعدل الإصلاح. يستخدم وقت عدم الأمان كدليل أمان. يمكن الحصول على توزيع احتمالي للوقت على انعدام الأمن عن طريق حل المعادلة التفاضلية للمتجه الخطي. يتم التعبير عن معاملات المعادلة التفاضلية من حيث معدلات انتقال التكوين واحتمالات انتقال الأمان. يتم تنفيذ النموذج في نظام معقد بنجاح لأول مرة باستخدام المقاييس الفعالة التالية: أولاً ، حساب معدلات انتقال التكوين بشكل فعال على أساس مصفوفة معدل انتقال حالة المكون وصفيف تكوين النظام ؛ ثانياً ، حساب احتمالية الحقن العقدي العشوائي الذي ينتمي إلى المنطقة الأمنية بشكل فعال وفقًا للأجزاء العملية من الحدود الحرجة للمنطقة الأمنية الممثلة
تركز هذه الورقة على تحليل نظام نقل الطاقة ، وعمر طاقة الجرار الهندسي ، والذي يلعب دورًا مهمًا للغاية في مواجهة بيئة العمل المعقدة وظروف العمل السيئة. يعتبر إنشاء نموذج مجموعة نقل الحركة للجرار ، المدعوم من AVL-Cruise ، بمثابة أساس للمحاكاة وحساب أداء قوة الجر وأداء الاقتصاد في استهلاك الوقود. تتم مقارنة نتائج حساب مهمة المحاكاة ببيانات السيارة الأصلية. وهذا يدل على تحسين أداء جرار. يعتمد التحسين على نتائج المحاكاة. فهو يزيد من أداء الطاقة لـ 4.23٪ ويقلل من استهلاك الوقود لـ 4.02٪ في ظروف الدورة.
غالبًا ما تستخدم زلازل السيناريو لتقييم مدى التعرض الزلزالي لأنظمة البنية التحتية المدنية. في حين أن نتائج تقييم الضعف هذه مفيدة في تصور وشرح تأثير الزلازل على البنية التحتية العامة ، فهي مشروطة بطبيعتها ولا تستوعب المخاطر التي تهدد أنظمة البنية التحتية من الزلازل التي قد تهددها خلال فترة خدمة محددة. وبالتالي ، فإن تقييمات القابلية للتأثر استنادًا إلى الزلازل التي تحدث في سيناريوهات ليست مفيدة في زيادة تكاليف التأمين أو تصميم أنظمة البنية التحتية أو تحديثها. في هذه الورقة ، تم اقتراح طريقة جديدة لتقييم الخطر الزلزالي غير المشروط على أنظمة البنية التحتية ويتضح ذلك من خلال تطبيق على نظام نقل الطاقة الكهربائية في منطقة الزلزالية المعتدلة. يبرز تقييم مقارن لمدى تعرض النظام نفسه لزليقتي سيناريوهات شائعة الاستخدام ، ما يسمى بالزلزال الأقصى المحتمل والزلازل المتوسطة المميزة - الضوء على مزايا النهج المقترح.
يعد استقرار الجهد أحد أهم المشكلات التي تواجه تشغيل نظام الطاقة والتحكم فيه. في الآونة الأخيرة ، تم إيلاء الكثير من الاهتمام لموضوع استقرار الجهد الديناميكي. من المعروف أن المكونات الرئيسية لنظام الطاقة التي تؤثر على استقرار الجهد الديناميكي هي الأحمال الثابتة للطاقة وخطوط النقل. في هذه الدراسة ، تم فحص آثار العيوب على خطوط النقل من وجهة نظر استقرار الجهد. لقد تبين أن أعطال خط النقل تزيد بشكل كبير من تأثير الاضطراب ، والذي يسبب عدم استقرار الجهد الديناميكي.
يتم عرض نتائج واستنتاجات دراسة الجدوى لنظام رقمي لحماية خطوط النقل. في هذا الفحص المعملي ، تم توصيل جهاز كمبيوتر مع نظام الحصول على البيانات الخاص به بطراز خط نقل. يستخدم برنامج الكمبيوتر المصغر لنظام الحماية من المسافات المتدرجة في منطقتين خوارزمية تعتمد على المعادلة التفاضلية للنظام. أثبت اختبار مكثف مع مجموعة واسعة من أنواع الأخطاء ، ومواقع الخطأ ، وزوايا بداية الخطأ ، وتدفقات الطاقة نجاح النظام. كانت أوقات الرحلة في المتوسط مساوية أو أقل من دورة 0.5 لمنطقة الحماية الأساسية. حدد البرنامج بنجاح نوع الخلل وموقعه مع وجود مواقع الخلل عادةً على مسافة ميل واحد على مدى نموذج خط نقل 72 miles.
نحن نطور منهجية تحسين جديدة للتخطيط لتركيب أجهزة نظام نقل التيار المرن المتناوب (FACTS) من الأنواع المتوازية والتشغيلية في أنظمة نقل الطاقة الكبيرة ، مما يسمح بتأخير أو تجنب عمليات تركيب خطوط الطاقة الأكثر تكلفة بشكل عام. تأخذ المنهجية كمدخلات التنمية الاقتصادية المتوقعة ، والتي يتم التعبير عنها من خلال النمو المتسارع لأحمال النظام ، بالإضافة إلى حالات عدم اليقين ، والتي يتم التعبير عنها من خلال سيناريوهات متعددة للنمو. نحن سعر الأجهزة الجديدة وفقا لقدراتها. تساهم تكلفة التركيب في تحقيق هدف التحسين مع تكلفة العمليات المدمجة مع مرور الوقت ومتوسطها على السيناريوهات. يهدف التحسين متعدد المراحل (الإطار الزمني) إلى تحقيق توزيع تدريجي لموارد جديدة في المكان والزمان. يتم فرض قيود على ميزانية الاستثمار ، أو القيود المماثلة على بناء القدرات ، في كل إطار زمني. نهجنا يعدل من الناحية التشغيلية ليس فقط أجهزة FACTS المثبتة ولكن أيضًا درجات الحرية المرنة الموجودة بالفعل.
تعرض هذه الورقة التصميم والتنفيذ والنتائج التجريبية لنظام حصاد الطاقة لاستخراج الطاقة من خطوط نقل الطاقة. يتم استخراج الطاقة من نفاذية عالية مثبتة على كابل التيار العالي البديل. يمكن لفائف الجرح الموجودة على القلب المغناطيسي أن تحصد الطاقة بفعالية من خط الطاقة عندما يكون القلب يعمل في منطقة عدم التشبع. يمكن حصاد القليل من الطاقة بمجرد تشبع كثافة التدفق المغناطيسي في القلب. تقدم هذه الورقة طريقة جديدة لزيادة مستوى الطاقة المحصودة. عن طريق إضافة مفتاح إلى ماس كهربائى الملف عندما يشبع الأساسية ، يمكن زيادة مستوى الطاقة التي تم حصادها بنسبة 27٪. لتشغيل جهاز تحتاج إلى طاقة أعلى ، يتم دمج دائرة إدارة الطاقة مع حصادة الطاقة. يمكن أن يوفر النظام المصمم طاقة 792 mW من خط كهرباء 10 A ، وهو ما يكفي لتشغيل العديد من أنواع أجهزة الاستشعار أو أنظمة الاتصال المختلفة.
تم في هذه الدراسة إجراء نمذجة ومحاكاة وتحليل أداء نظام الطاقة المولدة بالحرارة الموزعة (HDG) في منطقتين والتي لها مصادر مختلفة لتوليد الطاقة. تتكون محطة الطاقة الحرارية من نظام حراري من نوع إعادة التسخين ، في حين أن نظام HDG يتضمن مجموعة من مولد التوربينات الريحية ومولد الديزل. في النموذج المدروس ، يتم النظر في جهاز تخزين الطاقة المغناطيسية (SMES) الفائق التوصيل في كلا المجالين. بالإضافة إلى ذلك ، يعتبر نظام نظام نقل التيار المتردد المرن (FACTS) مثل معوض السلسلة المتزامن الثابت (SSSC) أيضًا في خط التعادل. تم تحسين المعلمات القابلة للضبط المختلفة لوحدات التحكم في التناسب النسبي (PID) و SMES و SSSC باستخدام خوارزمية بحث شبه تناغمي جديدة (QOHS). تم إنشاء أداء أمثل لخوارزمية QOHS الجديدة أثناء مقارنة أدائها بالخوارزمية الجينية ثنائية الترميز. من أعمال المحاكاة ، لوحظ أنه مع إدراج SMES في كلا المجالين ،
