تحليل تطبيق تقنية تعويض القدرة التفاعلية في الأتمتة الكهربائية

الملخص

أصبح تطبيق تقنية تعويض القدرة التفاعلية في الأتمتة الكهربائية أوسع انتشارًا. من خلال ضبط القدرة التفاعلية داخل أنظمة الطاقة، يمكن لهذه التقنية تحسين جودة وكفاءة الطاقة الكهربائية، وتقليل الخسائر التفاعلية، وتعزيز استقرار الموثوقية للنظام. كما يمكنها تقليل تقلبات الجهد ومحتوى التوافقيات في النظام، مما يقلّل من الضرر بالمعدات. يوضح هذا المقال مفهوم ومبادئ تعويض القدرة التفاعلية، ويحلّل خصائصها، ويناقش تطبيقاتها داخل الأتمتة الكهربائية، بهدف استغلال مزاياها الوظيفية لتلبية متطلبات تشغيل الأنظمة الآلية.

1. نظرة عامة على تقنية تعويض القدرة التفاعلية

نظرًا لعدة عوامل تؤثر على استخدام الموارد الكهربائية، تحدث خسائر طاقة والتي لا تعرّض المؤسسات والمستخدمين فقط لخسائر اقتصادية، بل تعيق أيضًا التطور الصحي لصناعة الطاقة. لذا، يجب الاستفادة الكاملة من تقنية تعويض القدرة التفاعلية لتحسين استخدام الطاقة. يمكن لتطبيقها أن يعزز بكفاءة كفاءة أنظمة الأتمتة الكهربائية، ويقلل من خسائر القدرة التفاعلية، ويخفّف حمل الشبكة، كما يعزز موثوقية وثبات المعدات، ويحمي من تقلبات الجهد وأعطال الشبكة. ومع ذلك، فإن دمج تقنية التعويض ضمن أنظمة الأتمتة يُعد عملية طويلة ومعقدة تتطلب ممارسة مستمرة، وتجميع خبرات، وتطور تكنولوجي. يجب اختيار أجهزة التعويض الذكية وتحسينها وفقًا للتطور الفعلي لصناعة الطاقة المحلية لتحقيق التنمية المستدامة.

2. خصائص تقنية تعويض القدرة التفاعلية

2.1 التحكم اللامركزي في الجهد

يسمح التوزيع السليم لمعدات التعويض بتوزيع تدفق القدرة التفاعلية عبر نقاط مختلفة، مما يحقق التحكم في الجهد. وهذا يضمن بقاء الجهد ضمن حدود معقولة، ويتجنب الجهد الزائد (زيادة الحمولة/ضرر المعدات) أو الجهد المنخفض (تعطل التشغيل)، وبالتالي يُحسّن استقرار الجهد وموثوقية المعدات.

2.2 تحسين جودة الطاقة

يعزز التعويض الذكي للقدرة التفاعلية جودة الطاقة وتجربة المستخدم، خاصة في سيناريوهات الاستهلاك العالي للطاقة. يمكنه توفير تحكم ذكي في استهلاك الطاقة للأجهزة، مما يعزز كفاءة وجودة التزويد.

2.3 تزويد الخدمة حسب المنطقة

يمكن ضبط تكوين وتطبيق تقنية التعويض بمرونة لمناطق خدمة مختلفة. من خلال مطابقة الأجهزة مع مناطق التزويد، تُحسّن الموثوقية والثبات وتُقل خسائر القدرة التفاعلية. على سبيل المثال:

الصناعية: اختيار الأجهزة المناسبة حسب المعدات/الحمولة لتعزيز الاستقرار وتقليل الفقد.

التجارية: موائمة متطلبات المنشآت لضمان الموثوقية وكفاءة الطاقة.

السكنية: تخصيص حسب الطلب الإقليمي والمنزلي لضمان الإمداد المستقر والكفء.

يساعد التقسيم الإقليمي في الحفاظ على معامل قدرة مثالي، وتوازن التدفقات التفاعلية، وتقليل تقلبات الجهد، واستقرار النظام.

3. تطبيقات تقنية التعويض في الأتمتة الكهربائية

3.1 مرشح مضبوط وحيد

تقن

ية شائعة لتعويض القدرة التفاعلية عبر تنقية التيارات التوافقية. يُمكن للتوافقية أن تسخّن المعدات، وتُضعف جودة الطاقة. يقضي المرشح على هذه التيارات، ويُثبّت الجهد، ويحسّن الموثوقية ومعامل القدرة.

3.2 قواطع دوائر الفراغ

تتح

كم وتضبط القدرة التفاعلية، وتوفر:

حماية للمعدات (المولدات، المحولات، المحركات).

• تحكم دقيق في القدرة التفاعلية، مما يعزز معامل القدرة وكفاءة الطاقة.
• عزل سريع للدوائر المُعيبة لتجنب تفاقم المشكلة.
• استقرار تقلبات الجهد.

3.3 مرشحات ثابتة مع مكثفات ومفاعلات

تقو

م المرشحات الثابتة بكبح التوافقيات الناتجة عن الأحمال غير الخطية، بينما تتحكم المكثفات والمفاعلات في القدرة التفاعلية، مما يعزز معامل القدرة وكفاءة النظام. يشكّل الجمع بينها جودة تعويض محسنة.

3.4 تعويض القدرة التفاعلية في خطوط التوزيع

خلا

ل نقل الطاقة، تظهر القدرة التفاعلية بشكل طبيعي ما يضعف معامل القدرة وكفاءة الطاقة. تُستخدم أجهزة التعويض (المكثفات/المفاعلات) لرفع المعامل نحو القيمة المثلى (1)، مما يقلّل الخسائر ويعزز الاستخدام.

3.5 تعويض عن طريق المكثفات المتوازية

طري

قة شائعة حيث تمتص المكثفات المتوازية القدرة التفاعلية، مما يرفع معامل القدرة ويقلّل الخسائر. في الأنظمة واسعة النطاق، تُحسّن الموثوقية وتقلل من حدوث الأعطال.

4. الخاتمة

يُعد الاستخدام الأمثل لتطبيق تقنية تعويض القدرة التفاعلية في الأتمتة الكهربائية أمرًا أساسيًا. فهي تحسّن معامل القدرة، تُقلّل الخسائر، وتُثبت الشبكة. كما تعزز جودة الإمداد، تُقلل من معدلات الأعطال، وتُطيل عمر المعدات. لذا، فإن تطبيق هذه التقنية بشكل عقلاني له دور بالغ الأهمية في تحسين الأنظمة الكهربائية الآلية.

شركة هينغرونغ إلكتريك متخصصة في البحث والتطوير والتصنيع وبيع المكثفات والمعدات الداعمة، وأنظمة تعويض القدرة التفاعلية للجهد العالي والمنخفض، بالإضافة إلى أنواع مختلفة من المكونات الإلكترونية للطاقة والأجهزة. كما تقدم الشركة خدمات فنية، وتطوير تقني، واستشارات تقنية، وتبادلًا تقنيًا متعلقًا بالمنتجات الكهربائية.