Mesh التحليل في سياق حلول الطاقة المستدامة والخضراء

والطريقة قوية بوجه خاص عند التعامل مع الدوائر التي تحتوي على مصادر متعددة للفولط، ومقاومة، وموصلات، مثلاً، في دائرة تضم ثلاث طمسات، يمكن التعبير عن نظام المعادلات الناتج في شكل مصفوفة على أنه R × I = V، حيث توجد مصفوفة مقاومة، أنا مصدر كهرباء من تيارات Vsh غير معروف.

وفي حين أن التحليلات المبشرة عادة ما تدرس في دورات هندسية كهربائية تمهيدية، فإن تطبيقاتها في العالم الحقيقي تتجاوز كثيراً الأمثلة على الكتب المدرسية، وفي سياق حلول الطاقة المستدامة والخضراء ، تصبح هذه التقنية أمراً لا غنى عنه لتصميم دوائر يجب أن تعمل بكفاءة عالية، وتعالج المدخلات المتغيرة، وتتكامل مع الشبكات المعقدة.

دور تحليل نظم الطاقة المتجددة في تصميم نظام الطاقة المتجددة

إن نظم الطاقة المتجددة - مثل صفائف الفوفولتاتيك، ومزارع الرياح، ونظم تخزين البطاريات - هي في جوهرها شبكات كهربائية تتطلب إدارة دقيقة للسيارات والفولط، وقد تؤدي أوجه القصور في هذه الدوائر إلى خسائر كبيرة في الطاقة، مما يقلل من الفوائد البيئية والاقتصادية للتركيب، ويوفر تحليل ميدز إطارا لتحديد هذه الخسائر وتخفيفها.

ويشتمل تركيب الطاقة الخضراء النموذجية على مصادر متعددة للطاقة، ومحولات (DC-DC، و AC-DC، ولافتيريات)، وحمولات تتفاعل من خلال شبكة من الموصلات والأجهزة الواقية، وبدون نهج تحليلي صارم، قد يعتمد المهندسون على نماذج تجريبية أو أكثر تبسيطاً تتجاهل العناصر الطفيلية مثل مقاومة السلك ومقاومة الاتصال والتعريف المتبادل، ويتيح التحليل المائي إدراج هذه التفاصيل، مما يؤدي إلى مزيد من التنبؤات.

For instance, in a solar microgrid serving a remote community, the circuit may consist of several series-parallel strings of panels, each with its own maximum power point tracking (MPPT) converter. Using mesh analysis, engineers can model the current sharing among strings, detect imbalances caused by partial shading, opttoize

وبالمثل، فإن دمج الطاقة في الشبكة [(FLT:0)] يشمل نظما كهربائية معقدة تغذي فيها أجهزة التوربين المتغيرة السرعة الطاقة الكهربائية في نقطة جمع مشتركة، وتعتمد دوائر التحكم التي تنظم الزوايا المتحركة والياو وتورك المولدات الكهربائية على حلقات دقيقة للاستشعار والتغذية المرتدة، ويساعد التحليل المائي على تصميم حلقات التحكم هذه لضمان التشغيل المستقرة تحت تقلبات سرعة الهواء، مما يحول دون حدوث أضرار.

النظم الفولطية: تحقيق الاستخدام الأمثل للطرق الحالية

وتولد الألواح الشمسية تيارا مباشرا (DC)، يجب توجيهه من خلال صناديق مشتركة، ولافتات، وربما مصارف بطارية، وفي منشآت كبيرة، يمكن أن يصبح طب الطبوغرافيا الأسلاك مجموعة من الحلقات التي تسبب تيارا دائريا إن لم يكن مصمما تصميما سليما.

ومن المسائل المشتركة bypass dio circuit] في وحدة PV. وعندما يتم تثبيت خلية، فإن حماقة التفافية تُستخدم لتجاوز الخلية المظلة ومنع البقع الساخنة، ويدخل هذا الشعار نفسه هبوطاً هائلاً يمكن أن يُصاغ كمصدر صغير لخسائر في السلسلة المتوسطة المثلى.

وكثيراً ما تعتمد الخوارزميات المتقدمة ) على أساليب التتبع غير المتطورة لنقطة القوة القصوى (MPPT) ، وهي تستخدم في تتبع مسارات الحرق والتحكم أو السلوك الإضافي، وتحتاج هذه الخوارزميات إلى قياس فوري للحجم الحالي والفولط، ويتأثر ذلك بمقاومة التمزقات الجلدية التي تقطعها الدائرة.

For example, in a 10 kW rooftop solar array, the DC power distribution can be modeled with five main meshes: one for each string of panels, one for the combined output to the inverter, and one for the ground fault protection circuit. Solving the mesh equations reveals that the ground fault mesh can carry up to 0.5 A under normal conditions, which must be considered when selecting the ground safety threshold.

نظم الطاقة الفائزة: إدارة تدفقات الطاقة المتغيرة

وينتج التربينات الفائزة طاقة AC تختلف بتواترها وكميتها، ويشمل النظام الكهربائي مولدا كهربائيا، ومحولات كهربائية (منحرف إلى ظهر)، ومحولات، ومتحولات، ومتحولات، وأجهزة تحويل، التي تصلح متغيرات AC إلى العاصمة، ثم تتحول إلى مفاعلات كهربائية متزامنة على الشبكة، تحتوي على عدة ميغا مترات يجب تحليلها لتحقيق الاستقرار المتجانس.

ويُستخدم تحليل مشرق لنموذج ] مكثفات وصلات التفريغ ] التطاير والتيارات في ساقي اللافقار، وبحل معادلة الميكنة المتوسطة الأجل، يمكن للمهندسين تصميم المحرضين والمكثفات للتنقية من تحويل الأنسجة والحفاظ على التشويه الوئامي الكلي (THD) تحت الحدود التنظيمية،

ومن الأمثلة العملية تصميم دائرة كروبار ] في تورم محرك للريح المزود بعجلات مضاعفة، حيث أن الخلل في الشبكة يحمي المحولة بواسطة الريح الدوارة القصيرة، ويشكّل مسار الغراب مشرقاً مع عناصر الإجهاد الحالي.

تقنيات التحليل المتطورة لاستخدام الطاقة الخضراء

ويفترض التحليل المائي الموحد العناصر المتوازية والمتغيرة للوقت، غير أن العديد من نظم الطاقة الخضراء تضم عناصر غير خطية مثل الأغبياء والمترجمين والموصلات القابلة للاشتعال، ويستخدم المهندسون أساليب تكرارية (مثلاً، نيوتن - رافسون) مقترنة بتحليلات مُثلة لدوائر حلاقة ذات صفات غير مباشرة، علاوة على ذلك، مفهوم