تدوينة بواسطة شبكة التعليم التفاعلية

شبكة التعليم التفاعلية
بواسطة السبت, 14 كانون الثاني 2017, 4:57 - شبكة التعليم التفاعلية
أي أحد في العالم



الشبكات الكهربائية تعتمد عموماً على استخدام تكنولوجيا سبعينيات القرن الماضي. ولكن مع التقدم في المفاهيم المختلفة لتوليد القدرة الكهربائية، والمشاكل المرتبطة بانقطاع التيار الكهربائي والسرقات، وأيضاً بسبب الزيادة في الطلب، فإننا بحاجة إلى شبكة حديثة للاستفادة من جميع احتياجات المستهلكين حتى في حالات الضجيج ، مما يدفعنا للحاجة لشبكات حديثة هذه الشبكات تدعى "الشبكات الذكية" الشبكة الذكية تؤدي وظائف مختلفة ومتنوعة فهي تزيد من استقرار الشبكة، وترفع مستوى الوثوقية والكفاءة في الاداء، نتيجة ذلك سيتم التقليل من الخسائر والضياعات في خط نقل القدرة أيضاً. وبالنتيجة تم تصميم الشبكات الذكية للسماح بعملية معالجة الكهرباء باتجاهين من وإلى المستهلك. وهي تضم ايضاً تقنيات متعددة ومتنوعة مثل الاستشعار عن بعد وأجهزة قياس متطورة، إضافة إلى استخدام مكونات متقدمة والتي ستساهم في نجاح عمل الشبكة. سنستعرض فيما يلي أهم مزايا الشبكة الذكية، وظائفها، والتقنيات المستخدمة في هذا النوع من الشبكات.

الشبكات الذكية تفتقر إلى تعريف موحد، ولكن تتفق كل التعاريف على استخدام التكنولوجيا المتقدمة لزيادة وثوقية وكفائة الشبكة، من مرحلة التوليد الى مرحلة النقل ثم التوزيع وتعتبر الرؤية المستقبلية لبنية تحتية أفضل للشبكات الكهربائية. تنفيذ الشبكة الذكية يؤدي الي زيادة وبشكل كبير في الاداء من حيث النوعية، ألية الربط، والتشغيل الآلي والتنسيق بين المنتجين والمستهلكين والشبكات، واستخدام البيانات المتوفرة من عمليات الاستشعار عن بعد، الحوسبة (الربط بشبكات الحاسب)، وأجهزة الاتصالات والبرمجيات المتقدمة. ونظراً أن محطات توليد الطاقة أغلبها تعاني من القدم وخطوط النقل اصبحت في مرحلة هرمة وهذا يعني أنها تجد صعوبات في تلبية الاحتياجات الحالية للقدرة الكهربائية، في حين أن الطلب لا يمكن ان ينخفض بأي وقت، وذلك لأنه بازدياد مستمر وبالتالي هناك حل وحيد يمكن أن يكون لإضافة المزيد من خطوط الكهرباء وهو استخدام الشبكات الذكية، هناك حاجة إلى حل دائم أكثر وثوقية. ولعل الخطوة الأكثر أهمية في الانتقال إلى نظام كهربائي أكثر ذكاء هو استخدام المقاييس الذكية.

اهم النقاط الرئيسية لتحسين شبكات الكهرباء الحالية :

.زيادة الوثوقية والكفاءة و اجراءات السلامة في الشبكات الكهربائية، تمكين ميزة توليد الطاقة اللامركزية بحيث يكون كل منزل هو مستهلك ومزود للقدرة الكهربائية بنفس الوقت (تزويد المستهلكين بأدوات تفاعلية لإدارة استخدام الطاقة). تحقبق المرونة في استهلاك الطاقة من جانب المستهلك وذلك للسماح له باختيار مورد القدرة الخاص به (تمكين عملية التوليد والتوزيع، الطاقة الشمسية، طاقة الرياح، وبعض تطبيقات الطاقات المتجددة)

وظائف الشبكة الذكية النظام المتكامل للشبكات الذكية ييشمل نطاقي عمل :

النطاق الاول هو في مجال المتابعة وزيادة وثوقية الانتقال ويشمل القدرات التالية: تحسين التشخيص الآلي لاضطرابات الشبكة، وتقديم أفضل المساعدات للمشغلين والذين من المفترض ان يستجيبوا لمشاكل الشبكة بشكل سريع آلياً عند حدوث أخطاء في الشبكة والتي من شأنها العمل على عزل مناطق الاضطراب والمنع أو التقليل من الانقطاعات المتتالية للتيار الكهربائي والتي يمكن أن تنتشر على نطاق واسع. تمكين خاصية "التوصيل والتشغيل" وهي القدرة على ربط محطات توليد جديدة إلى الشبكة، مما يقلل من الحاجة لفترات طويلة لدراسة عمليات الربط والتوفير في العتاد وتحديث وتوفير معدات حديثة ان الاستعادة التلقائية للطاقة يتم إنجازها من قبل مجموعة من أجهزة الاستشعار (الحساسات الالية) بمساعدة تحليل الكمبيوتر للمعطيات ومكونات فرعية اخرى، فضلاً عن القدرة على إعادة توجيه القدرة إلى مصادر الانقطاع. وتعزيزها في إدارة كميات كبيرة من الطاقة الناتجة عن المصادر المتجددة (الطاقة الشمسية وطاقة الرياح). النطاق الثاني هو إدارة الطاقة المستهلكة، وتوعية أصحاب المنازل والشركات أن القدرة مكلفة ويمكن القيام بذلك عن طريق مؤشرات خاصة أو من خلال متصفحات الويب أو تطبيقات الحاسب الشخصية. من المتوقع أن المستهلكين سيستجيبون لذلك عن طريق خفض الطلب على القدرة وترشيد استهلاك الطاقة  وبشكل تلقائي عندما تكون باهظة الثمن أو نادرة. هذه العملية سيتم الإشراف عليها من خلال الربط بين المقاييس الذكية وأجهزة المستهلك أو الأجهزة المنزلية. إن نظام الشبكة الذكية سيتمكن تلقائياً من الكشف عن الخطأ في مسار التوزيع فور حدوثه، والتحديد بشكل دقيق للأدوات التي سببت حدوث الخطأ وتساعد في إيجاد الخطأ الأمثل لإيفاد الطواقم الخاصة لاستعادة الخدمة. إن الشبكة الذكية ستعمل تلقائيا على عزل منطقة الخطأ (تشكل دارة قصر مثلا )محاولة منع انتشار انقطاع التيار الكهربائي في المنطقة المحلية للشبكة الذكية ستجعل أيضاً من السهل تركيب أنظمة التوليد والتوزيع (الألواح الشمسية)، والسماح بعملية تدعى "القياس الصافي"، وهو النهج الذي يسمح لشركات التوليد الموزع ببيع فائض الطاقة إلى المرافق العامة (تغذية الشبكة بدلاً من استجرار القدرة منها) وبالتالي وظائف الشبكة الذكية يمكن تلخيصها في العبارات التالية :

  • معاجة ذاتية وايجاد الحلول المناسبة.

  • المشاركة في الاستهلاك.

  • مقاومة الاخطار .

  • تأمين طاقة ذات جودة عالية مع مختلف خيارات توليد.

  • تمكين انتشار واسع من خيارات التوليد المتقطعة (غير الدائمة).

  • مكونات متقدمة الابتكارات في الناقلية الكهربائية الفائقة.

  • التعامل مع الخطأ، التخزين، استخدام إلكترونيات القدرة، وتشخيص المكونات.

هذه العناصر تؤثر على قدرات وخصائص الشبكات الأساسية. مرونة أجهزة النظام الكهربائي في نقل التيار المتناوب، تأمين جهد مرتفع في حالة التيار المستمر، استخدام أسلاك فائقة التوصيل (ناقلية عالية جداً)، كابلات كهربائية فائقة التوصيل، أيضا تتحمل درجات حرارة عالية. انظمة توزيع الطاقة المنتجة واجهزة التخزين,النواقل المركبة والاجهزة الذكية كلها تعد من أهم عوامل نجاح هذا النوع من الشبكات إضافة لتقنيات اخرى تستخدم في الشبكات الذكية، والاتصالات المتكاملة التي سوف تسمح بالتحكم وبالوقت الحقيقي بمكونات الشبكة، وتبادل المعلومات والبيانات لتحسين وثوقية النظام، و تأمين مستوى عالي من الامان والوثوقية.

بـقـلـم : خالد تواتي


[ تم التعديل: السبت, 14 كانون الثاني 2017, 5:01 ]