Table of Contents
إن التحول العالمي نحو الطاقة المتجددة والحاجة إلى تبادل موثوق للطاقة البعيدة المدى قد وضعا انتقالاً عالياً للتطور المباشر للفولطام كحجر للهياكل الأساسية الكهربائية الحديثة، وفي قلب هذه التكنولوجيا، يكمن عمل ثابت وثابت في جهاز التحكم في النفايات، وهو: الغزال، بينما تكتسب التكنولوجيات الجديدة مثل مترجمي البوتات البنفسجية المضغوطين (اي بيبولتر) تداخلاً في تطبيقات محددة.
The Fundamentals of HVDC Transmission
وقبل دراسة عظم الغدة الدرقية نفسها، من الأهمية بمكان فهم النظام الذي يتيحه، ويوفر انتقال الفيروس/الإيدز مزايا تقنية واقتصادية متميزة على نظم التيار العالي التحلل التقليدية لتطبيقات محددة، خلافاً لـ " AC " ، لا يعاني انتقاله من فقدان القدرة التفاعلية، أو تأثير الجلد، أو الحاجة إلى التزامن الدقيق بين الشبكات المترابطة، مما يجعل من تكنولوجيا الرؤوس الثقيلة الجاهزة للقطعة التي تتجاوز مسافة 600 كيلومتر.
لماذا تختارين "هيف سي" على "هيف سي"؟
ويقود قرار نشر مركز البيانات العالي جداً على شبكة HVAC إلى الاقتصاد الهندسي الواضح، وبالنسبة إلى الانتقال من الطاقة السائبة البعيدة المدى، فإن انخفاض خط الكيلوغرام من العاصمة يقابل ارتفاع التكلفة الأولية لمحطات المحولات، علاوة على أن وصلات شركة HVDC توفر أساساً وصلة بينية مشتعلة بين شبكات المركبات المترابطة، وهذه القدرة حاسمة بالنسبة للشبكات المترابطة التي تعمل في مختلف الترددات (60 اضطرابات).
نظام تحديد المواقع
ويتكون نظام " HVDC " التقليدي من ثلاثة عناصر رئيسية: محطة التصحيح، خط النقل أو الكابل، ومحطة اللافقار، ومحطة التصحيح تحول قوة شركة AC من شبكة الإرسال إلى قوة العاصمة، ثم تنقل قوة شركة DC إلى خط، وفي نهاية المستقبل، تحول محطة اللافتر الكهربائي إلى قوة شركة AC لتوزعها.
ثيرس: شركة Semiconductor Power Switch
وفي حالة تحول هذه المادة إلى جهاز ثابت من نوع " HLT " ، وهو جهاز نصف موصل ثلاثي الأبعاد (هيكل الشبكة) مع محطة طرفية خارجية، ويوصف في كثير من الأحيان بأنه جهاز تحويلي متطور يُسمى " FLT:0 " () ويُستخدم في أكثر أشكاله شيوعاً في مركز التنمية البشرية، وهو جهاز التحكم في المرحلة الانتقالية يمكن أن يحجب الفول في كلا الاتجاهين عندما يكون في الدولة الطرف غير مطبق.
فيزياء عظمة عظمة
ويحد فرد من ثروته حدا محددا من قطع الفولطية، يتراوح عادة بين ٥ و ٨ كيلوفولط. ويعالج الفولط المرتفع جدا لنظام نقل - في كثير من الأحيان ٢٠٠ كيلوفولط - ٨٠٠ كيلوفولط، مع بعض نظم الفولط العالي التي تتجاوز ١٠٠ ١ كيلوفولت - مئات من كل من أطباء الغدد الصماء يجب أن تكون متصلة في السلسلة.
إن تصميم صمامات الغدة الدرقية يشكل تحديات هندسية هائلة، ويجب أن يحقق هذا الكم المتزامن والمتساوي من التقاسم بين كل جهاز خلال فترة انقطاع الكهرباء، مما يتطلب وجود دوائر متطورة (شبكات مبدلات حرارة) ووحدات ذات بوابات دقيقة جداً تحفز جميع أطباء الغدة الدرقية على دقتها على المستوى الجزئي، ويعلق هيكل الصمام بأكمله داخل قاعات كبيرة مجهزة بالرشات.
عملية الصيد وعملية الإرسال
إن سلوك الغيمة في الغد هو السمة المميزة للشركة المحدودة للسياحة - HVDC، وعندما يتم تشغيل مشغل البوابة، يتحول الجهاز ويتصرف فيما تبقى من دورة نصف، ويمر هذا التسلسل في خط التلقيح من الناحية الطبيعية إلى الصفر، وعندئذ يزول الثرثار، وفي محطة اللافتر، يجب أن يمضي وقت بدء تشغيل البوابة قبل أن يتحول إلى هامش حرج لا يسمح بتخفيفه.
المهام الأساسية في محطات المخالفين
ويتم ترتيب صمامات الغدة الوعرة في ثلاث مراحل من تشكيلات الجسور، معظمها جسر من عيار 12 عاما، ويستخدم هذا الترتيب جسرين من 6 نبضات متصلين بسلسلة أو موازية على جانب العاصمة، مع سد واحد يغذيه محول ويي، والآخر محول من طراز واي دلتا، مما يؤدي إلى تحول تدريجي من 30 درجة بين الجسورين، مما أدى إلى إلغاء عملية التحويل الحالية بشكل فعال.
الترجمة التحريرية: AC إلى DC
وفي محطة التصحيح، تصلح صمامات الغدة كبدلات متحكمة، وبتعديل زاوية الإطلاق (التأخر بين النقطة التي يبدأ فيها الصمامات لحجب الفول الأمامي والنقطة التي يطبق فيها نبض البوابة)، يمكن للمشغل أن يسيطر على متوسط حجم الناتج في العاصمة، وخلال عملية التصحيح العادية، تكون زاوية الإطلاق عادة بين 10 و 20 درجة.
التحويل: تحويل من العاصمة إلى شركة AC
وفي محطة اللافقار، تُعكس العملية، وتُقدَّم زاوية إطلاق النار بحيث يُستدير الصمام قبل عبور نقطة الصفر (يعني أن زاوية الإطلاق أكبر من 90 درجة، أي ما بين 140 و150 درجة)، ويستلزم ذلك مصدراً للفولط في العاصمة أعلى من حجم نظام AC بحيث يُجبر على التدفق الحالي على هامش عبور المركبات المضادة للمركبات.
LCC vs. VSC: Thyristors vs. IGBTs
وتوجد شعبة أساسية في تكنولوجيا البيوتادايين السداسي الكلور بين نظم الاتصال المزودة بأجهزة غلاف الغدة الدرقية ونظم المتعهدين بمصادر فولتاج باستخدام أجهزة IGBT، ولكل تكنولوجيا خصائص متميزة تجعلها مناسبة لمختلف التطبيقات.
When to use LCC-HVDC Technology
أما شركة " LCC-HVDC " فهي التكنولوجيا التي تختارها للحصول على طاقة عالية جداً (التي تصل في كثير من الأحيان إلى 400 6 ميغاواط من أجل وصلة واحدة من ثنائي القطب) وفولاذ مرتفع جداً (حتى 100 1 كيلو فولت - فولت) وتشمل مزاياها أدنى خسائر في السلوك في أي تكنولوجيا شبه موصلة (نحو 0.7 في المائة من الطاقة المبثبة لكل محطة محولة)، وموثوقية على مدى عقود من العمليات، وقدرة النقل الرئيسية التي تتجاوز طاقتها.
غير أن لجنة التنسيق المحلية لديها قيود، وهي تتطلب شبكة قوية نسبياً من شركة AC في كلا النهايتين لتوفير الفولط المخفف واستيعاب الطاقة الاستباقية، وبما أن راعي الغد لا يستطيع إيقاف تشغيل البوابة (التي تدور فقط)، فإن محول شركة LC C يستهلك القدرة على الاسترجاع، مما يتطلب وجود مصارف كبيرة ومكلفة من أجهزة الترشيح وكمائن من الكبسولات.
The Rise of VSC and Future Hybrid Systems
ويستخدم مركز التعاون التقني - المركز التقني للتغيرات المناخية في شكل مجموعة من أنواع الطاقة، ويمكن تحويلها إلى مراد، مما يوفر مرونة تشغيلية كبيرة: إذ يمكن للشبكة أن تتحكم بصورة مستقلة في القوة العاملة والرد الفعلية، ويمكن أن تُحدث شبكة من المواد الكيميائية المميتة، ولا تتطلب دعماً قوياً لشبكة الاتصالات السلكية واللاسلكية، ويسود في وصلات زراعية بحرية حيث يكون الفضاء محدوداً، كما أن القدرة على استخدام الطاقة السوداء هي عوامل أساسية.
إدارة عمليات شركة ثيرستر - باسيد HVDC
وبالنسبة للطلبات التي تكون مناسبة، فإن مركز التعاون التقني - مركز التنمية البشرية الذي يتخذ من جانب راعيي الصدر يوفر مزايا قاهرة تكفل استمرار هيمنة المركز على النقل ذي القوى العالية.
معالجة الطاقة بالكفاءات والكفاءة
إن عظمة الدراجة هي أعلى جهاز موصل نصفي للطاقة متاح، ويمكن لوصلات المركز المائي للمركبات أن تنقل بكفاءة 000 8 ميغاواط أو أكثر من خط ثنائي القطب الواحد مع خسائر أقل من انتقال المبيدات التقليدية على مسافات طويلة، كما أن قدرة معالجات الطاقة لدى المبردات ضرورية للمفاهيم العالمية الجامدة التي تهدف إلى نقل الطاقة المتجددة من الطاقة الشمسية البعيدة وموارد الرياح إلى مراكز التحميل البعيدة.
الموثوقية والطول
وتمتد تكنولوجيا الترجيح المميت إلى خمسة عقود، وقد أظهرت محطات التحويل معدلات توافر تتجاوز 99 في المائة للوصلات ذات الاستخدام الكبير، وتصبح الصمامات التي تستخدم في هذا المجال شديدة الديمومة، مع وجود نظم مناسبة للتبريد تتيح إطالة العمر التشغيلي على مدى 30 عاما، وهذه الحياة التشغيلية الطويلة توفر إمكانية التنبؤ المالي لممولي المشاريع، مما يجعل خيار الاستثمار في الهياكل الأساسية الرئيسية محدود المخاطر.
Economic Viability for Long Distances
وفي حين أن محطات التحويل باهظة التكلفة، فإن تكلفة خط الانتقال في العاصمة ذاتها أقل من خط مكافئ (حيث لا يلزم سوى موصلين لخط ثنائي القطب، ولا يلزم التعويض بأثر رجعي على طول الطريق) وبالنسبة للخطوط العامة التي تتجاوز 600 كيلومتر، فإن التكلفة الإجمالية (خط الهاتف بالإضافة إلى محطات المحولات) أقل بالنسبة للشركة HVDC، وبالنسبة للكابلات البحرية، فإن المسافة الفاصلة بين الـ11 تبلغ عادة نحو 50 كيلومترا.
التحديات التشغيلية واستراتيجيات التخفيف
ويجب على المهندسين العاملين مع شركة LCC-HVDC أن يتصدوا لعدة تحديات تقنية جيدة الفهم لضمان استقرار النظام وموثوقيته.
الفشل في الشحن
إن أكثر الاضطرابات شيوعاً في نظم التعاون التقني - المركز الهولندي للمركبات هو الفشل في التبديل، وهذا يحدث عندما لا ينتقل المحارم بنجاح من صمام إلى آخر، وهو ما يؤدي إليه عادة تقلص الفول، أو تحول في الزوايا، أو تشويه متجانس في حافلة AC.
الطلب على الطاقة التفاعلية والتصوير المتناسق
ويستهلك المحولات من مركز التجارة الحرة القدرة الاستباقية، عادة ما يناهز 50 إلى 60 في المائة من الطاقة العاملة المبثوثة، ويجب أن يوفر هذا الطاق الاستباقي من نظام AC أو من قبل مصارف المكثفات في الموقع، كما أن تغيير نظام الدراجات يولد تناسقاً مع الخصائص، ويولد جسر نبضات يبلغ 12 كيلو متراً +/واحداً من المتجانسات على جانب شركة AC ويزيل الارتداد من النسيجات الارتدادية.
الإدارة الحرارية
وتولد المستويات العالية الحالية في صمامات التركيزات المحلية حرارة كبيرة داخل وورفورات السيليكون، وحساسية درجة الحرارة السلبية؛ وإذا تجاوزت درجة الحرارة الزارق حدود التصميم، فإن الجهاز يمكن أن يفشل بشكل كارثي، وبالتالي فإن نظام التبريد هو نظام فرعي حرج، وتعمم شبكات التبريد المائية المهينة مباشرة المصارف الحرارية المرتبطة بكل غكتار، مما يزيل الحرارة إلى مبادلات حرارية خارجية.
The Future Landscape: Thyristors in the Energy Transition
وبعيدا عن كونه تكنولوجيا قديمة، فإن راعي الغد يمر بتطور مستمر لتلبية متطلبات شبكة القرن الحادي والعشرين.
تكنولوجيا الرسغ المتقدم
أما المتغيرات الجديدة مثل الرايست المدمج وشركة " إيميتر تيرن أوف تيريسور " فهي تضفي على الخط بين الغرار والمركبات غير المحتوية على نوع الجنس، وهذه الأجهزة تحتفظ بخسائر السلوك المنخفضة والتعامل مع عظمة الغدة الدرقية، ولكنها تكتسب القدرة على إغلاق البوابة الحالية، على غرار ما يحدث في حالة حدوث خسائر في نطاق الشبكة.
دور في الباحثين عن الخدمات وفي الاندماج من جديد
ويتطلب التحول العالمي في مجال الطاقة بناء شعائر فوق سطحية على نطاق القارة لموازنة تقلبات الطاقة الشمسية والريحية، وستتطلب هذه الحاجات العالية خدمات نقل الطاقة من الرياح البحرية في بحر الشمال إلى الطاقة الكهرمائية في سكاندينافيا، أو من المزارع الشمسية في شمال أفريقيا إلى مراكز التحميل في أوروبا، وأكثر الطرق فعالية من حيث التكلفة لبناء قاع هذه البلدان.
وعلاوة على ذلك، فإن مركز التعاون التقني - مركز التنمية البشرية هو المثال المثالي لربط موارد كبيرة متجددة عن بعد مثل السدود الكهرمائية أو محطات الطاقة الشمسية المركزة، حيث يمكن التنبؤ بالطاقة وتولد بعيدا عن مراكز التحميل، وفي هذه التطبيقات، فإن ارتفاع كفاءة وموثوقية المحولات التي تستخدمها الدروع تترجم مباشرة إلى تكاليف أقل تكلفة من الطاقة.
خاتمة
وقد كان الراعي التكنولوجيا التمكينية لنقل الطاقة في البلدان النامية ذات الارتفاع الكبير خلال أكثر من خمسين عاماً، وبقيت فترة حكمه بعيدة عن نهايتها، وفي حين أن تكنولوجيا شبكة الطاقة القائمة على أساس الاختراق قد فتحت تطبيقات جديدة في مجال سداسي الكلور، ولا سيما في شبكات الرياح البحرية والشبكات المتعددة الأجل، فإن شبكة الغدة الدرقية تظل الأداة الوحيدة القادرة على معالجة أعلى مستويات الطاقة بأقل الخسائر.