الشبكة الكهربائية

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 18 صور
الموسوعة الحرة
مخطط الشبكة الكهربائية (نظام التوليد باللون الأحمر، نظام النقل باللون الأزرق، نظام التوزيع باللون الأخضر)

الشبكة الكهربائية (أو شبكة الكهرباء ) هي شبكة مترابطة لتوصيل الكهرباء من المنتجين إلى المستهلكين. تتكون الشبكات الكهربائية من محطات الطاقة ومحطات فرعية كهربائية لزيادة الجهد أو خفضه ونقل الطاقة الكهربائية لنقل الطاقة لمسافات طويلة وأخيرًا توزيع الطاقة الكهربائية للعملاء. في هذه الخطوة الأخيرة، يتم خفض الجهد مرة أخرى إلى جهد الخدمة المطلوب. عادة ما يتم بناء محطات الطاقة بالقرب من مصادر الطاقة وبعيدًا عن المناطق المكتظة بالسكان. تتنوع الشبكات الكهربائية في الحجم ويمكن أن تغطي دولًا أو قارات بأكملها. من الصغيرة إلى الكبيرة هناك شبكات صغيرة وشبكات متزامنة واسعة النطاق وشبكات فائقة . شبكة النقل والتوزيع المشتركة هي جزء من توصيل الكهرباء، والمعروفة باسم شبكة الطاقة .

الشبكات متزامنة دائمًا تقريبًا، مما يعني أن جميع مناطق التوزيع تعمل بترددات تيار متناوب ثلاثية الطور متزامنة (بحيث تحدث تقلبات الجهد في نفس الوقت تقريبًا). يسمح هذا بنقل طاقة التيار المتردد في جميع أنحاء المنطقة، وربط مولدات الكهرباء بالمستهلكين. يمكن للشبكات تمكين أسواق كهرباء أكثر كفاءة .

على الرغم من انتشار شبكات الكهرباء على نطاق واسع، إلا أنه اعتبارًا من عام 2016 ، لم يكن 1.4 مليار شخص في جميع أنحاء العالم متصلين بشبكة كهرباء. [1] ومع زيادة الكهربة ، يتزايد عدد الأشخاص الذين يمكنهم الوصول إلى كهرباء الشبكة. حوالي 840 مليون شخص (معظمهم في إفريقيا)، وهو ما يقرب من 11٪ من سكان العالم، لم يكن لديهم إمكانية الوصول إلى كهرباء الشبكة في عام 2017، بانخفاض من 1.2 مليار في عام 2010. [2]

يمكن أن تكون الشبكات الكهربائية عرضة للاختراق أو الهجوم الخبيث؛ وبالتالي، هناك حاجة إلى أمن الشبكات الكهربائية . كما أنه مع تحديث الشبكات الكهربائية وإدخال تكنولوجيا الكمبيوتر، تبدأ التهديدات الإلكترونية في التحول إلى خطر أمني. [3] وتتعلق المخاوف الخاصة بأنظمة الكمبيوتر الأكثر تعقيدًا اللازمة لإدارة الشبكات. [4]

الأنواع (مصنفة حسب الحجم)

Part of a series on
Power engineering
Electric power conversion
Electric power infrastructure
Electric power systems components
  • v
  • t
  • e

الشبكة الصغيرة

الشبكة الصغيرة هي شبكة محلية تكون عادةً جزءًا من الشبكة الإقليمية المتزامنة ذات المنطقة الواسعة ولكنها يمكن أن تنفصل وتعمل بشكل مستقل. [5] قد تفعل ذلك في الأوقات التي تتأثر فيها الشبكة الرئيسية بانقطاعات التيار. يُعرف هذا باسم " الجزيرة" ، وقد تعمل إلى أجل غير مسمى على مواردها الخاصة.

بالمقارنة مع الشبكات الأكبر حجمًا، تستخدم الشبكات الصغيرة عادةً شبكة توزيع جهد أقل ومولدات موزعة. [6] قد لا تكون الشبكات الصغيرة أكثر مرونة فحسب، بل قد يكون تنفيذها في المناطق المعزولة أرخص.

الهدف من التصميم هو أن تنتج المنطقة المحلية كل الطاقة التي تستخدمها. [5]

تتضمن أمثلة التنفيذ ما يلي:

  • حجة ولحج ، اليمن : شبكات الطاقة الشمسية الصغيرة المملوكة للمجتمع. [7]
  • برنامج تجريبي في جزيرة يو : أربعة وستون لوحة شمسية بسعة قصوى تبلغ 23.7 كيلو وات على خمسة منازل وبطارية بسعة تخزين تبلغ 15 كيلو وات في الساعة. [8] [9]
  • اللغة الإنجليزية ، هايتي: [10] يتضمن اكتشاف سرقة الطاقة. [11]
  • مبيكيتوني ، كينيا: نظام شبكة كهربائية صغيرة تعمل بالديزل يعتمد على المجتمع المحلي. [12]
  • مزرعة ستون إيدج للنبيذ: توربينات دقيقة، وخلايا وقود، وبطاريات متعددة، ومحلل كهربائي للهيدروجين، ومصنع نبيذ يعمل بالطاقة الكهروضوئية في سونوما، كاليفورنيا . [13] [14]

شبكة متزامنة واسعة النطاق

شبكة متزامنة واسعة النطاق ، تُعرف أيضًا باسم "الربط المتبادل" في أمريكا الشمالية، تربط بشكل مباشر العديد من المولدات التي توفر طاقة التيار المتردد بنفس التردد النسبي للعديد من المستهلكين. على سبيل المثال، هناك أربع شبكات ربط رئيسية في أمريكا الشمالية ( الربط الغربي والربط الشرقي والربط الكيبيكي والربط التكساسي ). في أوروبا، تربط شبكة كبيرة معظم أوروبا الغربية .

الشبكة المتزامنة ذات المنطقة الواسعة (وتسمى أيضًا "الربط المتبادل" في أمريكا الشمالية) هي شبكة كهربائية على نطاق إقليمي أو أكبر تعمل بتردد متزامن ومرتبطة كهربائيًا ببعضها البعض أثناء ظروف النظام العادية. تُعرف هذه أيضًا بالمناطق المتزامنة، وأكبرها هي الشبكة المتزامنة لأوروبا القارية (ENTSO-E) التي تبلغ قدرتها 667  جيجاوات (GW) من التوليد، وأوسع منطقة يتم خدمتها هي نظام IPS/UPS الذي يخدم دول الاتحاد السوفييتي السابق. تسهل الشبكات المتزامنة ذات السعة الوافرة تداول سوق الكهرباء عبر مناطق واسعة. في ENTSO-E في عام 2008، تم بيع أكثر من 350.000 ميجاوات ساعة يوميًا في بورصة الطاقة الأوروبية (EEX). [15]

يتم تشغيل كل من الوصلات الكهربائية في أمريكا الشمالية بتردد اسمي 60 هرتز، بينما تعمل الوصلات الكهربائية في أوروبا بتردد 50 هرتز. يمكن مزامنة الوصلات الكهربائية المجاورة بنفس التردد والمعايير وتوصيلها مباشرة لتشكيل وصلة كهربائية أكبر، أو قد تتقاسم الطاقة دون مزامنة عبر خطوط نقل الطاقة ذات التيار المستمر عالية الجهد ( DC ties )، أو باستخدام محولات التردد المتغير (VFTs)، والتي تسمح بتدفق متحكم فيه للطاقة مع عزل الترددات المستقلة للتيار المتردد لكل جانب.

تشمل فوائد المناطق المتزامنة تجميع التوليد، مما يؤدي إلى انخفاض تكاليف التوليد؛ وتجميع الحمل، مما يؤدي إلى تأثيرات معادلة كبيرة؛ والتزويد المشترك للاحتياطيات، مما يؤدي إلى انخفاض تكاليف الطاقة الاحتياطية الأولية والثانوية؛ وفتح السوق، مما يؤدي إلى إمكانية إبرام عقود طويلة الأجل وتبادلات الطاقة قصيرة الأجل؛ والمساعدة المتبادلة في حالة حدوث اضطرابات. [16]

أحد عيوب الشبكة المتزامنة واسعة النطاق هو أن المشاكل في جزء واحد يمكن أن يكون لها تداعيات على الشبكة بأكملها. على سبيل المثال، في عام 2018، استخدمت كوسوفو طاقة أكثر مما ولدت بسبب نزاع مع صربيا ، مما أدى إلى تأخر المرحلة عبر الشبكة المتزامنة بأكملها في أوروبا القارية عما كان ينبغي أن تكون عليه. انخفض التردد إلى 49.996 هرتز. تسبب هذا في تأخر أنواع معينة من الساعات بمقدار ست دقائق. [17]

  • الشبكات المتزامنة في أوروبا
    الشبكات المتزامنة في أوروبا
  • الترابطات الرئيسية والثلاثة الترابطات الثانوية لأمريكا الشمالية
    الترابطات الرئيسية والثلاثة الترابطات الثانوية لأمريكا الشمالية
  • أكبر شركات WASG في جميع أنحاء العالم
    أكبر شركات WASG في جميع أنحاء العالم

شبكة سوبر

خطة مفاهيمية لإنشاء شبكة عملاقة تربط بين مصادر الطاقة المتجددة عبر شمال أفريقيا والشرق الأوسط وأوروبا. ( DESERTEC ) [18]

الشبكة الفائقة أو الشبكة العملاقة هي شبكة نقل واسعة النطاق تهدف إلى إتاحة إمكانية تداول كميات كبيرة من الكهرباء عبر مسافات كبيرة. ويشار إليها أحيانًا أيضًا باسم الشبكة العملاقة . يمكن للشبكات العملاقة دعم التحول العالمي في مجال الطاقة من خلال تخفيف التقلبات المحلية لطاقة الرياح والطاقة الشمسية . وفي هذا السياق، تُعتبر تقنية رئيسية للتخفيف من ظاهرة الاحتباس الحراري العالمي . تستخدم الشبكات العملاقة عادةً التيار المستمر عالي الجهد (HVDC) لنقل الكهرباء لمسافات طويلة. يمكن لأحدث جيل من خطوط الطاقة ذات التيار المستمر عالي الجهد نقل الطاقة بخسائر تبلغ 1.6٪ فقط لكل 1000 كيلومتر. [19]

إن المرافق الكهربائية بين المناطق مترابطة عدة مرات لتحسين الاقتصاد والموثوقية. تسمح الموصلات الكهربائية بتحقيق اقتصاديات الحجم، مما يسمح بشراء الطاقة من مصادر كبيرة وفعالة. يمكن للمرافق سحب الطاقة من احتياطيات المولدات من منطقة مختلفة لضمان استمرار الطاقة الموثوقة وتنويع أحمالها. يسمح الربط أيضًا للمناطق بالوصول إلى طاقة رخيصة بالجملة من خلال تلقي الطاقة من مصادر مختلفة. على سبيل المثال، قد تنتج منطقة واحدة طاقة مائية رخيصة خلال مواسم المياه المرتفعة، ولكن في مواسم المياه المنخفضة، قد تنتج منطقة أخرى طاقة أرخص من خلال الرياح، مما يسمح للمنطقتين بالوصول إلى مصادر طاقة أرخص من بعضهما البعض خلال أوقات مختلفة من العام. تساعد المرافق المجاورة أيضًا الآخرين في الحفاظ على تردد النظام الإجمالي وتساعد أيضًا في إدارة عمليات نقل التعادل بين مناطق المرافق. [20]

مستوى الربط الكهربائي (EIL) للشبكة هو نسبة إجمالي طاقة الربط الكهربائي للشبكة مقسومة على القدرة الإنتاجية المركبة للشبكة. داخل الاتحاد الأوروبي، حدد هدفًا لشبكات وطنية تصل إلى 10% بحلول عام 2020، و15% بحلول عام 2030. [21]

عناصر

جيل

مولد توربو

توليد الكهرباء هو عملية توليد الطاقة الكهربائية في محطات الطاقة . يتم ذلك في النهاية من مصادر الطاقة الأولية عادةً باستخدام مولدات كهروميكانيكية تعمل بمحركات حرارية من مصادر الوقود الأحفوري والنووي والطاقة الحرارية الأرضية ، أو تعمل بالطاقة الحركية للمياه أو الرياح. مصادر الطاقة الأخرى هي الخلايا الكهروضوئية التي تعمل بالطاقة الشمسية، وبطاريات الشبكة . [nb 1]

إن مجموع مخرجات الطاقة من المولدات على الشبكة هو إنتاج الشبكة، والذي يتم قياسه عادة بالجيجاواط (GW).

الانتقال

خطوط نقل الطاقة الكهربائية ثلاثية الطور 500 كيلو فولت في سد جراند كولي ؛ تظهر أربع دوائر؛ دائرتان إضافيتان تحجبهما الأشجار على اليمين؛ يتم استيعاب كامل قدرة توليد السد البالغة 7079 ميجاوات من خلال هذه الدوائر الست.
مخطط شبكة لنظام نقل الجهد العالي، يوضح الترابط بين مستويات الجهد المختلفة. يصور هذا المخطط البنية الكهربائية [22] للشبكة، وليس جغرافيتها المادية.

نقل الطاقة الكهربائية هو نقل الطاقة الكهربائية من موقع توليد الطاقة، عبر شبكة من الخطوط المترابطة، إلى محطة فرعية كهربائية ، متصلة بنظام التوزيع. يختلف نظام التوصيلات الشبكي هذا عن الأسلاك المحلية بين محطات الجهد العالي والعملاء. شبكات النقل معقدة مع مسارات زائدة عن الحاجة. يسمح التكرار بحدوث أعطال في الخطوط ويتم إعادة توجيه الطاقة ببساطة أثناء إجراء الإصلاحات.

نظرًا لأن الطاقة غالبًا ما يتم توليدها بعيدًا عن مكان استهلاكها، فإن نظام النقل يمكنه تغطية مسافات كبيرة. بالنسبة لكمية معينة من الطاقة، تكون كفاءة النقل أكبر عند الفولتية الأعلى والتيارات المنخفضة. لذلك، يتم رفع الفولتية في محطة التوليد، وخفضها في محطات التوزيع المحلية لتوزيعها على العملاء.

معظم عمليات النقل ثلاثية الطور . يمكن للطور الثلاثي، مقارنة بالطور الواحد، توصيل قدر أكبر من الطاقة لكمية معينة من الأسلاك، حيث يتم مشاركة الأسلاك المحايدة والأرضية. [23] علاوة على ذلك، فإن المولدات والمحركات ثلاثية الطور أكثر كفاءة من نظيراتها أحادية الطور.

ومع ذلك، بالنسبة للموصلات التقليدية، فإن إحدى الخسائر الرئيسية هي الخسائر المقاومة والتي تمثل قانونًا مربعًا للتيار، وتعتمد على المسافة. يمكن أن تفقد خطوط نقل التيار المتردد ذات الجهد العالي 1-4% لكل مائة ميل. [24] ومع ذلك، يمكن أن يكون للتيار المستمر عالي الجهد نصف خسائر التيار المتردد. على مسافات طويلة جدًا، يمكن لهذه الكفاءات تعويض التكلفة الإضافية لمحطات تحويل التيار المتردد / المستمر المطلوبة في كل طرف.

محطات فرعية

قد تؤدي محطات التحويل العديد من الوظائف المختلفة ولكنها عادة ما تحول الجهد من منخفض إلى مرتفع (رفع الجهد) ومن مرتفع إلى منخفض (خفض الجهد). بين المولد والمستهلك النهائي، قد يتحول الجهد عدة مرات. [25]

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من محطات التوزيع الفرعية، حسب الوظيفة، وهي: [26]

  • محطات رفع الجهد: تستخدم هذه المحطات المحولات لرفع الجهد القادم من المولدات ومحطات الطاقة بحيث يمكن نقل الطاقة لمسافات طويلة بكفاءة أكبر، وبتيارات أصغر.
  • محطة خفض الجهد: تعمل هذه المحولات على خفض الجهد القادم من خطوط النقل والتي يمكن استخدامها في الصناعة أو إرسالها إلى محطة توزيع فرعية.
  • محطة التوزيع: تقوم بتحويل الجهد إلى مستوى أقل مرة أخرى لتوزيعه على المستخدمين النهائيين.

بالإضافة إلى المحولات، تتضمن المكونات أو الوظائف الرئيسية الأخرى لمحطات الطاقة الفرعية ما يلي:

  • قواطع الدائرة : تستخدم لقطع الدائرة تلقائيًا وعزل الخلل في النظام. [27]
  • المفاتيح : للتحكم في تدفق الكهرباء وعزل المعدات. [28]
  • قضبان التوصيل في المحطة الفرعية : عادة ما تكون عبارة عن مجموعة من ثلاثة موصلات، موصل واحد لكل مرحلة من مراحل التيار. يتم تنظيم المحطة الفرعية حول القضبان، وهي متصلة بخطوط واردة ومحولات ومعدات حماية ومفاتيح وخطوط صادرة. [27]
  • مانعات الصواعق
  • مكثفات لتصحيح معامل القدرة
  • المكثفات المتزامنة لتصحيح معامل القدرة واستقرار الشبكة

توزيع الطاقة الكهربائية

المخطط العام لشبكات الكهرباء. تعتبر الفولتية وتصوير الخطوط الكهربائية نموذجية لألمانيا والأنظمة الأوروبية الأخرى.

التوزيع هو المرحلة النهائية في توصيل الطاقة؛ فهو ينقل الكهرباء من نظام النقل إلى المستهلكين الأفراد. تتصل محطات التوزيع بنظام النقل وتخفض جهد النقل إلى جهد متوسط ​​يتراوح بين2  كيلو فولت و35 كيلو فولت . لكن مستويات الجهد تختلف كثيرًا بين البلدان المختلفة، في السويد تكون الجهد المتوسط ​​عادةً10  كيلو فولت بين20 كيلو فولت . [29] تنقل خطوط التوزيع الأولية هذه الطاقة ذات الجهد المتوسط ​​إلى محولات التوزيع الموجودة بالقرب من مباني العميل. تعمل محولات التوزيع مرة أخرى على خفض الجهد إلى جهد الاستخدام . يمكن توصيل العملاء الذين يطلبون كمية أكبر بكثير من الطاقة مباشرة بمستوى التوزيع الأولي أو مستوى النقل الفرعي . [30]

تنقسم شبكات التوزيع إلى نوعين، شعاعية أو شبكية. [31]

في المدن والبلدات في أمريكا الشمالية، تميل الشبكة إلى اتباع التصميم الكلاسيكي للتغذية الشعاعية . تتلقى المحطة الفرعية طاقتها من شبكة النقل، ويتم تخفيض الطاقة باستخدام محول وإرسالها إلى حافلة تتفرع منها مغذيات في جميع الاتجاهات عبر الريف. تحمل هذه المغذيات طاقة ثلاثية الطور، وتميل إلى اتباع الشوارع الرئيسية بالقرب من المحطة الفرعية. ومع نمو المسافة من المحطة الفرعية، يستمر التفرع مع انتشار الخطوط الجانبية الأصغر لتغطية المناطق التي تفوتها المغذيات. ينمو هذا الهيكل الشبيه بالشجرة إلى الخارج من المحطة الفرعية، ولكن لأسباب تتعلق بالموثوقية، يحتوي عادةً على اتصال احتياطي غير مستخدم واحد على الأقل بمحطة فرعية قريبة. يمكن تمكين هذا الاتصال في حالة الطوارئ، بحيث يمكن تغذية جزء من منطقة خدمة المحطة الفرعية من خلال محطة فرعية أخرى.

تخزين

يتم تخزين الطاقة من محطات الطاقة الأحفورية أو النووية والمصادر المتجددة لاستخدامها من قبل العملاء.
تدفق طاقة الشبكة المبسط على مدار اليوم

تخزين الطاقة الشبكية (يُسمى أيضًا تخزين الطاقة على نطاق واسع ) عبارة عن مجموعة من الطرق المستخدمة لتخزين الطاقة على نطاق واسع داخل شبكة الطاقة الكهربائية . يتم تخزين الطاقة الكهربائية خلال الأوقات التي تكون فيها الكهرباء وفيرة وغير مكلفة (خاصة من مصادر الطاقة المتقطعة مثل الكهرباء المتجددة من طاقة الرياح وطاقة المد والجزر والطاقة الشمسية ) أو عندما يكون الطلب منخفضًا، ويتم توليد الطاقة لاحقًا عندما يكون الطلب مرتفعًا، وتميل أسعار الكهرباء إلى الارتفاع.

اعتبارًا من عام 2020 ، أصبح أكبر شكل لتخزين طاقة الشبكة هو الطاقة الكهرومائية المسدودة ، مع كل من توليد الطاقة الكهرومائية التقليدية بالإضافة إلى الطاقة الكهرومائية المخزنة بالضخ .

لقد مكنت التطورات في تخزين البطاريات المشاريع المجدية تجاريا من تخزين الطاقة خلال ذروة الإنتاج وإطلاقها خلال ذروة الطلب، واستخدامها عندما ينخفض ​​الإنتاج بشكل غير متوقع مما يمنح الوقت للموارد الأبطأ استجابة للدخول إلى الإنترنت.

هناك بديلان لتخزين الطاقة عبر الشبكة وهما استخدام محطات الطاقة القصوى لملء فجوات العرض والاستجابة للطلب لتحويل الحمل إلى أوقات أخرى.

الوظائف

يطلب

الطلب أو الحمل على الشبكة الكهربائية هو إجمالي الطاقة الكهربائية التي يتم إزالتها من قبل مستخدمي الشبكة.

يُطلق على رسم الطلب على مر الزمن اسم منحنى الطلب .

الحمل الأساسي هو الحد الأدنى للحمل على الشبكة خلال أي فترة زمنية معينة، أما الطلب الأقصى فهو الحمل الأقصى. تاريخيًا، كان يتم تلبية الحمل الأساسي عادةً من خلال المعدات التي كانت رخيصة نسبيًا في التشغيل، والتي كانت تعمل بشكل مستمر لأسابيع أو أشهر في المرة الواحدة، ولكن هذا أصبح أقل شيوعًا على مستوى العالم. يتم إنتاج متطلبات الطلب الإضافي في أوقات الذروة أحيانًا من خلال محطات توليد الطاقة المكلفة التي تم تحسينها للعمل بسرعة، ولكن هذه أيضًا أصبحت أقل شيوعًا.

ومع ذلك، إذا تجاوز الطلب على الكهرباء قدرة شبكة الطاقة المحلية، فسوف يتسبب ذلك في حدوث مشكلات تتعلق بالسلامة مثل الاحتراق. [32]

الجهد االكهربى

تم تصميم الشبكات لتزويد عملائها بالكهرباء بجهد ثابت إلى حد كبير. يجب تحقيق ذلك من خلال الطلب المتغير، والأحمال التفاعلية المتغيرة ، وحتى الأحمال غير الخطية، مع توفير الكهرباء من خلال المولدات ومعدات التوزيع والنقل التي ليست موثوقة تمامًا. [33] غالبًا ما تستخدم الشبكات مغيرات الصنبور على المحولات القريبة من المستهلكين لضبط الجهد والحفاظ عليه ضمن المواصفات.

تكرار

في الشبكة المتزامنة، يجب أن تعمل جميع المولدات بنفس التردد، ويجب أن تظل في نفس الطور تقريبًا مع بعضها البعض ومع الشبكة. يجب أن يكون التوليد والاستهلاك متوازنين عبر الشبكة بأكملها، لأن الطاقة تُستهلك أثناء إنتاجها. بالنسبة للمولدات الدوارة، ينظم منظم محلي عزم الدوران الدافع، مع الحفاظ على سرعة دوران ثابتة تقريبًا مع تغير التحميل. يتم تخزين الطاقة في المدى القصير الفوري بواسطة الطاقة الحركية الدورانية للمولدات.

على الرغم من أن السرعة تظل ثابتة إلى حد كبير، فإن الانحرافات الصغيرة عن تردد النظام الاسمي مهمة جدًا في تنظيم المولدات الفردية وتستخدم كوسيلة لتقييم توازن الشبكة ككل. عندما يتم تحميل الشبكة بشكل خفيف، يعمل تردد الشبكة فوق التردد الاسمي، ويتم اعتبار هذا بمثابة مؤشر من قبل أنظمة التحكم التلقائي في التوليد عبر الشبكة على أن المولدات يجب أن تقلل من إنتاجها. وعلى العكس من ذلك، عندما يتم تحميل الشبكة بشكل كبير، يتباطأ التردد بشكل طبيعي، ويقوم المحافظون بضبط مولداتهم بحيث يتم إخراج المزيد من الطاقة ( التحكم في سرعة الانخفاض ). عندما يكون لدى المولدات إعدادات تحكم في سرعة الانخفاض متطابقة، فإن هذا يضمن أن المولدات المتعددة المتوازية بنفس الإعدادات تتقاسم الحمل بما يتناسب مع تصنيفها.

بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما يكون هناك تحكم مركزي، يمكنه تغيير معلمات أنظمة AGC على مدى فترات زمنية تبلغ دقيقة أو أكثر لضبط تدفقات الشبكة الإقليمية وتردد تشغيل الشبكة بشكل أكبر.

ولأغراض قياس الوقت، سيتم السماح للتردد الاسمي بالتغير على المدى القصير، ولكن يتم تعديله لمنع الساعات التي تعمل على خطوط الكهرباء من اكتساب أو فقدان وقت كبير على مدار فترة 24 ساعة كاملة.

تعمل الشبكة المتزامنة بالكامل بنفس التردد، ولن تتم مزامنة الشبكات المجاورة حتى لو كانت تعمل بنفس التردد الاسمي. يمكن استخدام خطوط التيار المستمر ذات الجهد العالي أو المحولات ذات التردد المتغير لتوصيل شبكتي توصيل تيار متناوب غير متزامنتين مع بعضهما البعض. يوفر هذا فائدة الترابط دون الحاجة إلى مزامنة منطقة أوسع. على سبيل المثال، قارن خريطة الشبكة المتزامنة ذات المساحة الواسعة في أوروبا بخريطة خطوط التيار المستمر عالي الجهد.

القدرة والقدرة الثابتة

يمكن اعتبار مجموع أقصى مخرجات الطاقة ( سعة اللوحة الاسمية ) للمولدات المتصلة بشبكة كهربائية بمثابة سعة الشبكة.

ومع ذلك، في الممارسة العملية، لا يتم تشغيلها مطلقًا بكامل طاقتها في وقت واحد. عادةً، يتم تشغيل بعض المولدات بقوى خرج أقل ( احتياطي الدوران ) للتعامل مع الأعطال وكذلك التباين في الطلب. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تكون المولدات غير متصلة بالإنترنت للصيانة أو لأسباب أخرى، مثل توفر مدخلات الطاقة (الوقود والمياه والرياح والشمس وما إلى ذلك) أو قيود التلوث.

القدرة الثابتة هي الحد الأقصى لإنتاج الطاقة على الشبكة والذي يتوفر على الفور خلال فترة زمنية معينة، وهو رقم أكثر فائدة بكثير.

إنتاج

وتنص أغلب قواعد الشبكة على أن الحمل يوزع بين المولدات حسب قيمتها حسب تكلفتها الهامشية (أي الأرخص أولاً) وفي بعض الأحيان حسب تأثيرها البيئي. وعلى هذا فإن مزودي الكهرباء الرخيصة يميلون إلى العمل بكامل طاقتهم في كل الأوقات تقريباً، ولا يتم تشغيل المنتجين الأكثر تكلفة إلا عند الضرورة.

الأعطال والمشاكل

ترتبط الأعطال عادةً بتعطل قواطع الدائرة في المولدات أو خطوط نقل الطاقة بسبب الأعطال التي تؤدي إلى فقدان القدرة على توليد الطاقة للعملاء، أو زيادة الطلب. سيؤدي هذا غالبًا إلى انخفاض التردد، وستتفاعل المولدات المتبقية وتحاول معًا تحقيق الاستقرار فوق الحد الأدنى. إذا لم يكن ذلك ممكنًا، فقد يحدث عدد من السيناريوهات.

إن الفشل الكبير في جزء واحد من الشبكة - ما لم يتم تعويضه بسرعة - يمكن أن يتسبب في إعادة توجيه التيار ليتدفق من المولدات المتبقية إلى المستهلكين عبر خطوط نقل ذات سعة غير كافية، مما يتسبب في المزيد من الأعطال. وبالتالي فإن أحد الجوانب السلبية للشبكة المتصلة على نطاق واسع هو إمكانية حدوث فشل متتالي وانقطاع واسع النطاق للتيار الكهربائي . عادة ما يتم تعيين سلطة مركزية لتسهيل الاتصال وتطوير البروتوكولات للحفاظ على شبكة مستقرة. على سبيل المثال، حصلت شركة North American Electric Reliability Corporation على صلاحيات ملزمة في الولايات المتحدة في عام 2006، ولديها صلاحيات استشارية في الأجزاء المعمول بها في كندا والمكسيك. كما عينت حكومة الولايات المتحدة أيضًا ممرات نقل الكهرباء ذات المصلحة الوطنية ، حيث تعتقد أن اختناقات النقل قد تطورت.

انقطاع التيار الكهربائي

انقطاع التيار الكهربائي بالقرب من برج طوكيو في طوكيو ، اليابان

انقطاع التيار الكهربائي هو انخفاض متعمد أو غير متعمد في الجهد في نظام إمداد الطاقة الكهربائية . يتم استخدام انقطاع التيار الكهربائي المتعمد لتقليل الحمل في حالات الطوارئ. [34] يستمر الانخفاض لمدة دقائق أو ساعات، على عكس انخفاض الجهد الكهربائي قصير المدى (أو الانخفاض). يأتي مصطلح انقطاع التيار الكهربائي من التعتيم الذي تعاني منه الإضاءة المتوهجة عندما ينخفض ​​الجهد الكهربائي. قد يكون انخفاض الجهد نتيجة لتعطل الشبكة الكهربائية، أو قد يتم فرضه أحيانًا في محاولة لتقليل الحمل ومنع انقطاع التيار الكهربائي ، والمعروف باسم انقطاع التيار الكهربائي . [35]

تعتيم

انقطاع التيار الكهربائي ( يسمى أيضًا قطع التيار الكهربائي أو انقطاع التيار الكهربائي أو تعتيم الطاقة أو فشل الطاقة أو انقطاع التيار الكهربائي ) هو فقدان الطاقة الكهربائية لمنطقة معينة.

يمكن أن تحدث انقطاعات التيار الكهربائي بسبب أعطال في محطات الطاقة، أو تلف خطوط النقل الكهربائي، أو المحطات الفرعية ، أو أجزاء أخرى من نظام التوزيع ، أو ماس كهربائي ، أو فشل متتالي ، أو تشغيل المصهر أو قاطع الدائرة ، أو خطأ بشري.

إن انقطاع التيار الكهربائي يشكل خطورة بالغة في المواقع التي تتعرض فيها البيئة والسلامة العامة للخطر. وعادة ما يكون لدى المؤسسات مثل المستشفيات ومحطات معالجة مياه الصرف الصحي والمناجم والملاجئ وما شابه ذلك مصادر طاقة احتياطية مثل المولدات الاحتياطية ، والتي تبدأ تلقائيًا عند انقطاع التيار الكهربائي. كما يلزم وجود طاقة طوارئ لأنظمة حرجة أخرى، مثل الاتصالات السلكية واللاسلكية . وعادة ما تحتوي غرفة البطارية في مقسم الهاتف على مجموعات من بطاريات الرصاص الحمضية للنسخ الاحتياطي ومقبس لتوصيل مولد كهربائي أثناء فترات انقطاع التيار الكهربائي الطويلة.

انقطاع التيار الكهربائي

قد لا تلبي أنظمة توليد ونقل الكهرباء دائمًا متطلبات ذروة الطلب - أكبر قدر من الكهرباء المطلوبة من قبل جميع عملاء المرافق داخل منطقة معينة. في هذه المواقف، يجب خفض الطلب الإجمالي، إما عن طريق إيقاف تشغيل الخدمة لبعض الأجهزة أو خفض جهد الإمداد ( الانخفاضات )، من أجل منع انقطاع الخدمة غير المنضبط مثل انقطاع التيار الكهربائي (الانقطاعات الواسعة النطاق) أو تلف المعدات. قد تفرض المرافق تخفيض الأحمال على مناطق الخدمة من خلال انقطاعات مستهدفة أو انقطاعات متكررة أو من خلال اتفاقيات مع مستهلكين صناعيين محددين ذوي استخدام عالٍ لإيقاف تشغيل المعدات في أوقات ذروة الطلب على مستوى النظام.

بداية سوداء

أفق المدينة عند الغسق مع وجود عدد قليل جدًا من نوافذ المباني المكتبية المضاءة
تورنتو أثناء انقطاع التيار الكهربائي في الشمال الشرقي عام 2003 ، والذي استلزم إعادة تشغيل محطات توليد الكهرباء.

البداية السوداء هي عملية استعادة محطة طاقة كهربائية أو جزء من شبكة كهربائية للعمل دون الاعتماد على شبكة نقل الطاقة الكهربائية الخارجية للتعافي من الإغلاق الكلي أو الجزئي. [36]

في العادة، يتم توفير الطاقة الكهربائية المستخدمة داخل المحطة من مولدات المحطة نفسها. وفي حالة توقف جميع المولدات الرئيسية للمحطة، يتم توفير طاقة الخدمة للمحطة عن طريق سحب الطاقة من الشبكة عبر خط نقل الطاقة الخاص بالمحطة. ومع ذلك، أثناء انقطاع التيار الكهربائي في منطقة واسعة، لا تتوفر الطاقة من خارج الموقع من الشبكة. وفي حالة عدم وجود طاقة من الشبكة، يلزم إجراء ما يسمى بالتشغيل الأسود لتشغيل شبكة الطاقة.

لتوفير بداية سوداء، تحتوي بعض محطات الطاقة على مولدات ديزل صغيرة ، تسمى عادةً مولدات الديزل ذات البداية السوداء (BSDG)، والتي يمكن استخدامها لبدء تشغيل مولدات أكبر (بسعة عدة ميغاواط )، والتي يمكن استخدامها بدورها لبدء تشغيل مولدات محطة الطاقة الرئيسية. تتطلب محطات التوليد التي تستخدم توربينات بخارية طاقة خدمة المحطة تصل إلى 10٪ من سعتها لمضخات مياه تغذية الغلايات ، ومنفاخات الهواء ذات السحب القسري للغلايات، ولإعداد الوقود. من غير الاقتصادي توفير مثل هذه السعة الاحتياطية الكبيرة في كل محطة، لذلك يجب توفير طاقة البداية السوداء عبر خطوط ربط مخصصة من محطة أخرى. غالبًا ما يتم تعيين محطات الطاقة الكهرومائية كمصدر للبدء الأسود لاستعادة الترابطات الشبكية. تحتاج محطة الطاقة الكهرومائية إلى القليل جدًا من الطاقة الأولية للبدء (ما يكفي فقط لفتح بوابات السحب وتوفير تيار الإثارة لملفات حقل المولد)، ويمكنها وضع كتلة كبيرة من الطاقة على الخط بسرعة كبيرة للسماح ببدء تشغيل محطات الوقود الأحفوري أو النووية. يمكن تكوين أنواع معينة من توربينات الاحتراق للبدء باللون الأسود، مما يوفر خيارًا آخر في الأماكن التي لا توجد بها محطات طاقة كهرومائية مناسبة. [37] في عام 2017، نجحت إحدى شركات المرافق في جنوب كاليفورنيا في إثبات استخدام نظام تخزين طاقة البطارية لتوفير بداية باللون الأسود، وتشغيل توربين غازي بدورة مشتركة من حالة الخمول. [38]

التقادم

وعلى الرغم من الترتيبات المؤسسية الجديدة وتصميمات الشبكات، فإن البنية الأساسية لتوصيل الطاقة تشهد شيخوخة في مختلف أنحاء العالم المتقدم. وتشمل العوامل المساهمة في ذلك ما يلي:

  • المعدات القديمة - المعدات القديمة لديها معدلات فشل أعلى، مما يؤدي إلى معدلات انقطاع العملاء التي تؤثر على الاقتصاد والمجتمع؛ كما تؤدي الأصول والمرافق القديمة إلى ارتفاع تكاليف صيانة التفتيش والمزيد من تكاليف الإصلاح والاستعادة .
  • تخطيط النظام القديم - تتطلب المناطق القديمة مواقع إضافية كبيرة لمحطات فرعية وحقوق مرور لا يمكن الحصول عليها في المنطقة الحالية وتضطر إلى استخدام المرافق الموجودة غير الكافية.
  • الهندسة القديمة - الأدوات التقليدية لتخطيط وهندسة توصيل الطاقة غير فعالة في معالجة المشاكل الحالية للمعدات القديمة وتخطيطات النظام العتيقة ومستويات التحميل الحديثة غير المنظمة.
  • القيمة الثقافية القديمة - التخطيط والهندسة وتشغيل النظام باستخدام المفاهيم والإجراءات التي نجحت في الصناعة المتكاملة رأسياً - تؤدي إلى تفاقم المشكلة في ظل الصناعة غير المنظمة. [39]

الاستجابة للطلب

الاستجابة للطلب هي تقنية لإدارة الشبكة حيث يتم طلب أو تحفيز العملاء من تجار التجزئة أو الجملة إما إلكترونيًا أو يدويًا لتقليل أحمالهم. حاليًا، يستخدم مشغلو شبكة النقل الاستجابة للطلب لطلب تقليل الأحمال من كبار مستخدمي الطاقة مثل المنشآت الصناعية. [40] يمكن لتقنيات مثل القياس الذكي تشجيع العملاء على استخدام الطاقة عندما تكون الكهرباء وفيرة من خلال السماح بأسعار متغيرة.

الشبكة الذكية

خصائص النظام التقليدي (على اليسار) مقابل الشبكة الذكية (على اليمين)

الشبكة الذكية هي تحسين للشبكة الكهربائية في القرن العشرين، باستخدام الاتصالات ثنائية الاتجاه والأجهزة الذكية الموزعة. [41] يمكن أن تعمل التدفقات ثنائية الاتجاه للكهرباء والمعلومات على تحسين شبكة التوصيل. يركز البحث بشكل أساسي على ثلاثة أنظمة للشبكة الذكية - نظام البنية التحتية ونظام الإدارة ونظام الحماية. [42] تعد معالجة الطاقة الإلكترونية والتحكم في إنتاج وتوزيع الكهرباء جوانب مهمة للشبكة الذكية. [43]

تمثل الشبكة الذكية المجموعة الكاملة من الاستجابات الحالية والمقترحة لتحديات إمدادات الكهرباء. ومن المتوقع أن يساهم نشر تقنية الشبكة الذكية في تحسين كفاءة البنية التحتية للطاقة بشكل عام، بما في ذلك إدارة جانب الطلب . وتسمح المرونة المحسنة للشبكة الذكية باختراق أكبر لمصادر الطاقة المتجددة شديدة التغير مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح ، حتى بدون إضافة تخزين الطاقة . كما يمكن للشبكات الذكية مراقبة/التحكم في الأجهزة السكنية غير الحرجة خلال فترات ذروة استهلاك الطاقة، وإعادة وظيفتها خلال ساعات غير الذروة. [44]

تتضمن الشبكة الذكية مجموعة متنوعة من إجراءات التشغيل والطاقة:

تركز المخاوف المتعلقة بتكنولوجيا الشبكة الذكية في الغالب على العدادات الذكية، والعناصر التي تعمل بها، وقضايا الأمن العامة. كما يعني طرح تكنولوجيا الشبكة الذكية إعادة هندسة أساسية لصناعة خدمات الكهرباء، على الرغم من أن الاستخدام النموذجي للمصطلح يركز على البنية التحتية الفنية. [47]

تم تنظيم سياسة الشبكة الذكية في أوروبا باعتبارها منصة تقنية الشبكة الذكية الأوروبية. [48] تم وصف السياسة في الولايات المتحدة في العنوان 42 من قانون الولايات المتحدة . [49]

انشقاق الشبكة

إن مقاومة توليد الطاقة الموزعة بين مشغلي الشبكة قد تشجع المزودين على ترك الشبكة وتوزيع الطاقة بدلاً من ذلك على مناطق جغرافية أصغر. [50] [51] [52]

يتوقع معهد روكي ماونتن [53] ودراسات أخرى [54] حدوث خلل في الشبكة على نطاق واسع. ومع ذلك، قد يكون حدوث خلل في الشبكة أقل احتمالية في أماكن مثل ألمانيا التي لديها متطلبات طاقة أكبر في الشتاء. [55]

تاريخ

تم إنتاج الطاقة الكهربائية المبكرة بالقرب من الجهاز أو الخدمة التي تتطلب تلك الطاقة. في ثمانينيات القرن التاسع عشر، تنافست الكهرباء مع البخار والهيدروليكا وخاصة غاز الفحم . تم إنتاج غاز الفحم لأول مرة في مباني العميل ولكن تطور لاحقًا إلى محطات تحويل إلى غاز تتمتع باقتصاديات الحجم . في العالم الصناعي، كانت المدن بها شبكات من الغاز عبر الأنابيب، تستخدم للإضاءة. لكن مصابيح الغاز أنتجت ضوءًا ضعيفًا، وحرارة مهدرة، وجعلت الغرف ساخنة ومليئة بالدخان، وأطلقت الهيدروجين وأول أكسيد الكربون . كما أنها شكلت خطر نشوب حريق. في ثمانينيات القرن التاسع عشر، سرعان ما أصبحت الإضاءة الكهربائية مفيدة مقارنة بإضاءة الغاز.

أنشأت شركات المرافق الكهربائية محطات مركزية للاستفادة من اقتصاديات الحجم وانتقلت إلى توليد الطاقة المركزية والتوزيع وإدارة النظام. [56] بعد تسوية حرب التيارات لصالح طاقة التيار المتردد ، أصبح من الممكن مع نقل الطاقة لمسافات طويلة ربط المحطات لموازنة الأحمال وتحسين عوامل الحمل. تاريخيًا، كانت خطوط النقل والتوزيع مملوكة لنفس الشركة، ولكن بدءًا من تسعينيات القرن العشرين، حررت العديد من البلدان تنظيم سوق الكهرباء بطرق أدت إلى فصل أعمال نقل الكهرباء عن أعمال التوزيع. [57]

في المملكة المتحدة، قام تشارلز ميرز ، من شراكة الاستشارات ميرز وماكليلان ، ببناء محطة توليد الطاقة نبتون بانك بالقرب من نيوكاسل أبون تاين في عام 1901، [58] وبحلول عام 1912 تطورت إلى أكبر نظام طاقة متكامل في أوروبا. [59] تم تعيين ميرز رئيسًا للجنة برلمانية وأدت نتائجه إلى تقرير ويليامسون لعام 1918، والذي أدى بدوره إلى إنشاء قانون (توريد) الكهرباء لعام 1919. كان مشروع القانون هو الخطوة الأولى نحو نظام كهربائي متكامل. في عام 1925، أوصت لجنة وير بإنشاء "شبكة كهرباء وطنية" وبالتالي أنشأ قانون (توريد) الكهرباء لعام 1926 مجلس الكهرباء المركزي (CEB). [60] قام مجلس الكهرباء المركزي بتوحيد إمدادات الكهرباء في البلاد وتأسيس أول شبكة تيار متردد متزامنة تعمل عند 132 كيلو فولت و50 هرتز ولكنها عملت في البداية كشبكات إقليمية. بعد ربطهما لفترة وجيزة في عام 1937، انضما رسميًا وبشكل دائم في عام 1938 ليصبحا الشبكة الوطنية للمملكة المتحدة .

في فرنسا، بدأت عملية الكهربة في القرن العشرين، حيث تم ربط 700 بلدية في عام 1919، و36528 بلدية في عام 1938. وفي الوقت نفسه، بدأت هذه الشبكات الوثيقة في الترابط: باريس في عام 1907 عند 12 كيلو فولت، وجبال البرانس في عام 1923 عند 150 كيلو فولت، وأخيرًا تم ربط جميع أنحاء البلاد تقريبًا بحلول عام 1938 عند 220 كيلو فولت. في عام 1946، كانت الشبكة الأكثر كثافة في العالم. في ذلك العام، أممت الدولة الصناعة، من خلال توحيد الشركات الخاصة تحت مسمى Électricité de France . تم توحيد التردد عند 50 هرتز، وحلت شبكة 225 كيلو فولت محل 110 كيلو فولت و120 كيلو فولت. منذ عام 1956، تم توحيد جهد الخدمة عند 220/380 فولت، ليحل محل الجهد السابق 127/220 فولت. وخلال سبعينيات القرن العشرين، تم تنفيذ شبكة 400 كيلو فولت، المعيار الأوروبي الجديد. وسوف يتغير جهد خدمة المستخدم النهائي تدريجيًا إلى 230/400 فولت +/-10% منذ 29 مايو 1986. [61] [62]

في الولايات المتحدة في عشرينيات القرن العشرين، شكلت المرافق عمليات مشتركة لتقاسم تغطية الحمل الأقصى والطاقة الاحتياطية. في عام 1934، مع إقرار قانون شركة المرافق العامة القابضة (الولايات المتحدة الأمريكية)، تم الاعتراف بالمرافق الكهربائية باعتبارها سلعًا عامة ذات أهمية وتم منحها قيودًا محددة وإشرافًا تنظيميًا على عملياتها. طلب ​​قانون سياسة الطاقة لعام 1992 من مالكي خطوط النقل السماح لشركات توليد الكهرباء بالوصول المفتوح إلى شبكتهم [56] [63] وأدى إلى إعادة هيكلة كيفية عمل صناعة الكهرباء في محاولة لخلق المنافسة في توليد الطاقة. لم تعد المرافق الكهربائية مبنية على أنها احتكارات رأسية، حيث يتم التعامل مع التوليد والنقل والتوزيع من قبل شركة واحدة. الآن، يمكن تقسيم المراحل الثلاث بين شركات مختلفة، في محاولة لتوفير وصول عادل إلى نقل الجهد العالي. [20] [21] سمح قانون سياسة الطاقة لعام 2005 بالحوافز وضمانات القروض لإنتاج الطاقة البديلة وتطوير التقنيات المبتكرة التي تتجنب انبعاثات الغازات الدفيئة .

في الصين، بدأت عملية كهربة السكك الحديدية في الخمسينيات. [64] في أغسطس 1961، اكتملت عملية كهربة قسم باوجي-فينجزهو من سكة حديد باوتشنج وتم تسليمها للتشغيل، لتصبح أول سكة حديد كهربائية في الصين . [65] من عام 1958 إلى عام 1998، وصل طول السكك الحديدية الكهربائية في الصين إلى 6200 ميل (10000 كيلومتر). [66] وبحلول نهاية عام 2017، وصل هذا الرقم إلى 54000 ميل (87000 كيلومتر). [67] في نظام كهربة السكك الحديدية الحالي في الصين، تعد شركة شبكة الدولة الصينية - مؤرشفة 2021-12-21 على موقع واي باك مشين - موردًا مهمًا للطاقة. في عام 2019، أكملت مشروع إمداد الطاقة لخطوط السكك الحديدية الكهربائية المهمة في الصين في مناطق تشغيلها، مثل سكة حديد جينغتونغ ، وسكة حديد هاوجي ، وسكة حديد تشنغتشو-وانزهو عالية السرعة ، وما إلى ذلك، مما يوفر ضمان إمداد الطاقة لـ 110 محطات جر، وبلغ طول خطوط الطاقة التراكمية 6586 كيلومترًا. [68]

انظر أيضا

ملحوظات

  1. ^ لاحظ أن بطاريات الشبكة هي مصدر مفيد للطاقة للشبكات، ولكنها ليست مصدرًا للطاقة الأساسية، وبالتالي يجب شحنها بواسطة مصدر آخر للطاقة قبل الاستخدام.

مراجع

  1. ^ أوفرلاند، إندرا (1 أبريل 2016). "الطاقة: الحلقة المفقودة في العولمة". أبحاث الطاقة والعلوم الاجتماعية . 14 : 122-130. رمز Bibcode : 2016ERSS...14..122O. doi : 10.1016/j.erss.2016.01.009 . hdl : 11250/2442076 . مؤرشف من الأصل في 5 فبراير 2018. [...] إذا كانت جميع بلدان العالم ستكتفي بمواردها الخاصة، فسيكون هناك فقر طاقة أكبر في العالم مما هو عليه الآن. حاليًا، 1.4 مليار شخص غير متصلين بشبكة كهرباء [...]
  2. ^ أودارنو، ليلي (14 أغسطس 2019). "سد فجوة الوصول إلى الكهرباء في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى: لماذا يجب أن تكون المدن جزءًا من الحل". معهد الموارد العالمية . تم الاسترجاع في 13 ديسمبر 2023 .
  3. ^ دوريس، كونستانس. "مع تزايد التهديدات السيبرانية للشبكة الكهربائية، تسعى المرافق والجهات التنظيمية إلى إيجاد حلول". فوربس . تم الاسترجاع في 27 سبتمبر 2018 .
  4. ^ أوفرلاند، إندرا (1 مارس 2019). "الجغرافيا السياسية للطاقة المتجددة: فضح أربع أساطير ناشئة". أبحاث الطاقة والعلوم الاجتماعية . 49 : 36-40. Bibcode :2019ERSS...49...36O. doi : 10.1016/j.erss.2018.10.018 . hdl : 11250/2579292 . ISSN  2214-6296.
  5. ^ "كيف تعمل الشبكات الكهربائية الصغيرة". Energy.gov . تم الاسترجاع في 19 أبريل 2021 .
  6. ^ خيتان، سيدهارتا كومار؛ فينكاترامان، راماكريشنان. "دراسة استقصائية لتقنيات تصميم وإدارة الشبكات الكهربائية الصغيرة" . تم الاسترجاع في 19 أبريل 2021 .
  7. ^ "برنامج الأمم المتحدة الإنمائي في اليمن يفوز بجائزة آشدن الدولية المرموقة للطاقة الإنسانية". مؤرشف من الأصل في 2021-05-04 . استرجاع 2021-04-19 .
  8. ^ سبايس ، جويل (3 يوليو 2020). "Harmon'Yeu، أول مجتمع نشيط في جزيرة إيل دو يو، وقع على Engie". www.pv-magazine.fr . تم الاسترجاع في 27 يناير 2021 .
  9. ^ واكيم، نبيل (16 ديسمبر 2020). "A L'Île-d'Yeu, Soleil pour tous... ou presque". www.lemonde.fr . تم الاسترجاع في 27 يناير 2021 .
  10. ^ Buevich, Maxim; Schnitzer, Dan; Escalada, Tristan; Jacquiau-Chamski, Arthur; Rowe, Anthony (2014). "المراقبة عن بعد والتحكم والخدمة الكهربائية المدفوعة مسبقًا في الشبكات الصغيرة الريفية". IPSN-14 وقائع الندوة الدولية الثالثة عشرة حول معالجة المعلومات في شبكات الاستشعار. ص. 1-11. doi :10.1109/IPSN.2014.6846736. ISBN 978-1-4799-3146-0. S2CID  8593041.
  11. ^ Buevich, Maxim; Zhang, Xiao; Schnitzer, Dan; Escalada, Tristan; Jacquiau-Chamski, Arthur; Thacker, Jon; Rowe, Anthony (1 January 2015). "Short Paper: Microgrid Losses". وقائع المؤتمر الدولي الثاني لجمعية الحوسبة الآلية حول الأنظمة المدمجة للبيئات المبنية الموفرة للطاقة . BuildSys '15. ص 95-98. doi :10.1145/2821650.2821676. ISBN 9781450339810. S2CID  2742485.
  12. ^ كيروبي وآخرون. "شبكات الطاقة الكهربائية الصغيرة القائمة على المجتمع يمكنها أن تساهم في التنمية الريفية: أدلة من كينيا". التنمية العالمية، المجلد 37، العدد 7، 2009، ص 1208-1221.
  13. ^ "شبكة الطاقة الصغيرة في مزرعة ستون إيدج تفوز بجائزة كاليفورنيا البيئية". Microgrid Knowledge . 18 يناير 2018. تم الاسترجاع في 28 يونيو 2018 .
  14. ^ "Stone Edge Farm — A Sandbox For Microgrid Development". CleanTechnica . 24 نوفمبر 2017 . تم الاسترجاع في 28 يونيو 2018 .
  15. ^ "EEX Market Monitor Q3/2008" (PDF) . لايبزيغ : مجموعة مراقبة السوق (HÜSt) التابعة لبورصة الطاقة الأوروبية . 30 أكتوبر 2008. ص. 4. مؤرشف من الأصل (PDF) في 10 يوليو 2011. تم الاسترجاع في 6 ديسمبر 2008 .
  16. ^ Haubrich, Hans-Jürgen; Denzel, Dieter (23 October 2008). "Characteristics of interconnectedoperation" (PDF) . Operation of Interconnected Power Systems (PDF) . آخن : معهد المعدات الكهربائية ومحطات الطاقة (IAEW) في جامعة RWTH في آخن . ص. 3. مؤرشف من الأصل (PDF) في 19 يوليو 2011. تم الاسترجاع في 6 ديسمبر 2008 . (انظر رابط "تشغيل أنظمة الطاقة" لصفحة العنوان وجدول المحتويات.)
  17. ^ "صراع على شبكة الكهرباء بين صربيا وكوسوفو يؤخر التوقيت الأوروبي". رويترز . 7 مارس 2018.
  18. ^ كوبر، كريستوفر؛ سوفاكول، بنيامين ك. (فبراير 2013). "معجزة أم سراب؟ وعد وخطر طاقة الصحراء الجزء الأول". الطاقة المتجددة . 50 : 628-636. رمز Bibcode :2013REne...50..628C. doi :10.1016/j.renene.2012.07.027.
  19. ^ "UHV Grid". Global Energy Interconnection (GEIDCO). مؤرشف من الأصل في 1 فبراير 2020. تم الاسترجاع في 26 يناير 2020 .
  20. ^ ab . (2001). Glover JD, Sarma MS, Overbye TJ (2010) Power System and Analysis 5th Edition. Cengage Learning. Pg 10.
  21. ^ أب Mezősi، أندراس. باتو، زسوزانا؛ زابو، لازلو (2016). “تقييم هدف التوصيل البيني للاتحاد الأوروبي بنسبة 10٪ في سياق تخفيف ثاني أكسيد الكربون †”. سياسة المناخ . 16 (5): 658-672. بيب كود :2016CliPo..16..658M. دوى : 10.1080/14693062.2016.1160864 .
  22. ^ Cuffe, Paul; Keane, Andrew (2017). "Visualizing the Electrical Structure of Power Systems". IEEE Systems Journal . 11 (3): 1810–1821. Bibcode :2017ISysJ..11.1810C. doi :10.1109/JSYST.2015.2427994. hdl : 10197/7108 . ISSN  1932-8184. S2CID  10085130.
  23. ^ Sajip, Jahnavi. "لماذا نستخدم الطاقة ثلاثية الطور؟". www.ny-engineers.com . تم الاسترجاع في 22 أبريل 2021 .
  24. ^ "نسخة مؤرشفة" (PDF) . www.aep.com . مؤرشفة من الأصل (PDF) في 4 يونيو 2011 . تم استرجاعها في 11 يناير 2022 .{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link)
  25. ^ "الأشياء الأساسية حول محطات الطاقة الفرعية التي يجب أن تعرفها في منتصف الليل!". EEP - بوابة الهندسة الكهربائية . 9 يناير 2019. تم الاسترجاع في 23 أبريل 2021 .
  26. ^ "محطة فرعية كهربائية". energyeducation.ca . جامعة كالجاري . تم الاسترجاع في 23 أبريل 2021 .
  27. ^ ab Hayes, Brian (2005). البنية الأساسية: دليل ميداني للمشهد الصناعي (الطبعة الأولى). نيويورك: دبليو دبليو نورتون. ISBN 0-393-05997-9.
  28. ^ هيلهاوس، جرادي. "كيف تعمل محطات الطاقة الفرعية؟". الهندسة العملية . تم الاسترجاع في 23 أبريل 2021 .
  29. ^ https://www.eon.se/om-e-on/verksamhetsomraden/elnaet
  30. ^ "كيف تعمل شبكات الطاقة". HowStuffWorks . أبريل 2000. تم الاسترجاع في 18 مارس 2016 .
  31. ^ سلام، عبد الحي أ. ومالك، عمر ب. (مايو 2011). أنظمة التوزيع الكهربائي . مطبعة جمعية مهندسي الكهرباء والإلكترونيات، ص 21. رقم ISBN 9780470276822.
  32. ^ وانج، ينج تشنغ؛ جلادوين، دانييل (يناير 2021). "تحليل إدارة الطاقة لموقف سيارات كهربائي ذكي قائم على تخزين الطاقة الكهروضوئية والبطاريات يوفر خدمات الشبكة المساعدة". الطاقات . 14 (24): 8433. doi : 10.3390/en14248433 . ISSN  1996-1073.
  33. ^ "نسخة مؤرشفة" (PDF) . مؤرشفة (PDF) من الأصل في 8 مايو 2018 . تم استرجاعها في 28 أغسطس 2017 .{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link)
  34. ^ ستيفن وارن بلوم أساسيات نظام الطاقة الكهربائية: للمحترفين غير المتخصصين في مجال الكهرباء . جون وايلي وأولاده، 2007 ISBN 0470129875 ص 199 
  35. ^ آلان وايت، تحديات واختيارات الطاقة الكهربائية ، دار نشر بوك المحدودة، تورنتو، 1986، رقم الكتاب الدولي الموحد 0-920650-00-7، الصفحة 63 
  36. ^ Knight, UG أنظمة الطاقة في حالات الطوارئ - من التخطيط للطوارئ إلى إدارة الأزمات John Wiley & Sons 2001 ISBN 978-0-471-49016-6 القسم 7.5 حالة "البداية السوداء" 
  37. ^ فيليب ب. والش، بول فليتشر أداء توربينات الغاز ، جون وايلي وأولاده، 2004 ISBN 0-632-06434-X ، الصفحة 486 
  38. ^ "قدرة بطارية كاليفورنيا على البدء في العمل بشكل طبيعي تعتبر إنجازًا كبيرًا في صناعة الطاقة". 17 مايو 2017.
  39. ^ ويليس، إتش إل، وويلش، جي في، وشرايبر، آر آر (2001). البنية الأساسية القديمة لتوصيل الطاقة . نيويورك: مارسيل ديكر، إنك. 551 صفحة.
  40. ^ "قطاع الصناعة يطور خطط عمل في ندوة استجابة الطلب التي نظمتها شركة بي جي إم". رويترز . 13 أغسطس/آب 2008. مؤرشف من الأصل في 19 فبراير/شباط 2009. تم الاسترجاع في 22 نوفمبر/تشرين الثاني 2008. يمكن تحقيق الاستجابة للطلب على مستوى البيع بالجملة من خلال قيام كبار مستخدمي الطاقة مثل المنشآت الصناعية بتقليص استخدام الطاقة والحصول على مدفوعات للمشاركة.
  41. ^ Hu, J.; Lanzon, A. (2019). "التحكم في توافق الوقت المحدود الموزع لأنظمة تخزين طاقة البطاريات غير المتجانسة في الشبكات الصغيرة التي يتم التحكم فيها عن طريق الترهل". معاملات IEEE للشبكات الذكية . 10 (5): 4751-4761. doi :10.1109/TSG.2018.2868112. S2CID  117469364.
  42. ^ فانغ، شي؛ ميسرا، ساتياجايانت؛ شيويه، قوه ليانغ؛ يانغ، ديجون (2012). "الشبكة الذكية - شبكة الطاقة الجديدة والمحسنة: دراسة استقصائية". استطلاعات ودروس الاتصالات IEEE . 14 (4): 944-980. doi :10.1109/SURV.2011.101911.00087.
  43. ^ "تقييم لجنة تنظيم الطاقة الفيدرالية للاستجابة للطلب والقياس المتقدم" (PDF) .
  44. ^ سيد، ك.؛ جبار، ح. ع (1 يناير 2017). "الفصل 18 - SCADA وأتمتة التحكم في شبكة الطاقة الذكية". هندسة شبكة الطاقة الذكية . أكاديميك بريس: 481-514. doi :10.1016/B978-0-12-805343-0.00018-8. ISBN 978-0128053430.
  45. ^ "تقييم لجنة تنظيم الطاقة الفيدرالية للاستجابة للطلب والقياس المتقدم" (PDF) . لجنة تنظيم الطاقة الفيدرالية بالولايات المتحدة .
  46. ^ صالح، م.س. الثيباني، ع.؛ عيسى، ي.؛ مهندي، ي.؛ محمد، ع. (أكتوبر 2015). "تأثير تجميع الشبكات الصغيرة على استقرارها ومرونتها أثناء انقطاع التيار الكهربائي". المؤتمر الدولي لعام 2015 حول الشبكات الذكية وتقنيات الطاقة النظيفة (ICSGCE). ص. 195-200. doi :10.1109/ICSGCE.2015.7454295. ISBN 978-1-4673-8732-3. S2CID  25664994.
  47. ^ توريتي، جاكوبو (2012). "إدارة جانب الطلب للشبكة الكهربائية الأوروبية الفائقة: فروق الإشغال للأسر الأوروبية المكونة من شخص واحد". سياسة الطاقة . 44 : 199-206. رمز Bibcode : 2012EnPol..44..199T. doi : 10.1016/j.enpol.2012.01.039.
  48. ^ "منصة التكنولوجيا الأوروبية للشبكات الذكية". SmartGrids . 2011. مؤرشف من الأصل في 2011-10-03 . تم استرجاعه في 2011-10-11 .
  49. ^ "42 US Code Subchapter IX - SMART GRID". LII / Legal Information Institute . تم الاسترجاع في 2024-08-05 .
  50. ^ Kantamneni, Abhilash; Winkler, Richelle; Gauchia, Lucia; Pearce, Joshua M. (2016). "الوصول المفتوح المجاني: الجدوى الاقتصادية الناشئة لانقطاع الشبكة في المناخ الشمالي باستخدام أنظمة الطاقة الشمسية الهجينة". سياسة الطاقة . 95 : 378-389. doi :10.1016/j.enpol.2016.05.013.
  51. ^ خليلبور، ر.؛ فاسالو، أ. (2015). "الخروج من الشبكة: طموح أم خيار حقيقي؟". سياسة الطاقة . 82 : 207-221. رمز Bibcode : 2015EnPol..82..207K. doi : 10.1016/j.enpol.2015.03.005.
  52. ^ Kumagai, J (2014). "صعود محطة الطاقة الشخصية". IEEE Spectrum . 51 (6): 54–59. doi :10.1109/mspec.2014.6821622. S2CID  36554641.
  53. ^ اقتصاد الانشقاق عن الشبكة - معهد روكي ماونتن "اقتصاد الانشقاق عن الشبكة". مؤرشف من الأصل في 12 أغسطس 2016. تم الاسترجاع في 13 أغسطس 2016 .
  54. ^ يقول باحثون في ميشيغان إن تغييرات قياس صافي الطاقة قد تدفع الناس إلى الخروج من الشبكة - أرشيف 15 يونيو 2016 على موقع واي باك مشين - أخبار الطاقة في الغرب الأوسط
  55. ^ "انقطاع الشبكة الكهربائية ولماذا لا نريده". 16 يونيو 2015.
  56. ^ ab Borberly, A. and Kreider, JF (2001). Distributed Generation: The Power Paradigm for the New Millennium. CRC Press, Boca Raton, FL. 400 pgs.
  57. ^ Warwick, WM (مايو 2002). "A Primer on Electric Utilities, Deregulation, and Restructuring of US Electricity Markets" (PDF) . برنامج إدارة الطاقة الفيدرالية التابع لوزارة الطاقة الأمريكية (FEMP) . تم الاسترجاع في 2023-12-13 .
  58. ^ السيد آلان شو (29 سبتمبر 2005). "Kelvin to Weir, and on to GB SYS 2005" (PDF) . الجمعية الملكية في إدنبرة. مؤرشف من الأصل (PDF) في 4 مارس 2009.
  59. ^ "Survey of Belford 1995". North Northumberland Online. مؤرشف من الأصل في 2016-04-12 . تم الاسترجاع في 2013-10-06 .
  60. ^ "الإضاءة بالكهرباء". الصندوق الوطني . مؤرشف من الأصل في 29 يونيو 2011.
  61. ^ فيليب كارايف، شبكات التوزيع – الهيكلة والتخطيط، المجلد D4210، مجموعة تقنيات المهندس، صفحة 6.
  62. ^ "المجلة الرسمية رقم 0146، الصفحة 7895" (بالفرنسية). 25 يونيو 1986.
  63. ^ مازر، أ. (2007). تخطيط الطاقة الكهربائية للأسواق المنظمة وغير المنظمة. جون، وايلي، وأولاده، هوبوكين، نيوجيرسي. 313 صفحة.
  64. ^ الكتاب السنوي لجمهورية الصين الشعبية. دار نشر شينهوا. 1989. ص 190.
  65. ^ تقرير الصين: الشؤون الاقتصادية. خدمة معلومات البث الأجنبي، خدمة أبحاث النشر المشترك. 1984. ص 54.
  66. ^ "افتتاح خط سكة حديد هونغ كونغ السريع رسميًا". Xinhuanet.com . 3 أكتوبر 2018. مؤرشف من الأصل في 18 أكتوبر 2018.
  67. ^ أفيشيك جي داستيدار (13 سبتمبر 2018). "بعد الأسئلة الأولية، الحكومة توافق على كهربة السكك الحديدية بنسبة 100٪". صحيفة إنديان إكسبريس .
  68. ^ "افتتاح خط السكة الحديدية بين بكين وتشانغجياكو". اللجنة الوطنية للتنمية والإصلاح . 6 يناير 2020. مؤرشف من الأصل في 3 مارس 2021. تم الاسترجاع 24 يونيو 2020 .
تحتوي ويكيميديا ​​كومنز على وسائط متعلقة بـ شبكات الطاقة .
  • خريطة البنية التحتية المفتوحة هي عرض للبنية التحتية للطاقة المخفية في العالم والتي تم رسمها في قاعدة بيانات OpenStreetMap .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Electrical_grid&oldid=1262076471"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate