جودة القدرة في نظم توزيع القوى الكهربية

ملخص الدراسة:

تعرف جودة قدرة نظم التوزيع الكهربية بعدم تغير قيم الجهد والتردد إلا في حدود معينة وكذلك انخفاض قيمة القدرة الغير فعالة أو تلاشيها بالإضافة إلى اتزان أطوار الجهد والتيار الخاصة بنظام التوزيع الكهربي، لذلك وجد انه من الضروري استخدام المكثفات الثابتة كوسيلة لتحسين أداء شبكات التوزيع الكهربية. تحتوى الرسالة على ستة أبواب بالإضافة إلى قائمة بالمراجع المستخدمة واثنين من الملحقات.

الباب الأول:

يتناول الباب الأول مقدمة عن جودة القدرة فى نظم توزيع القوى الكهربية, موضحا لأهمية استخدام المكثفات الثابتة كوسيلة لخفض قيمة القدرة الغير فعالة بالإضافة إلى تحسين الجهد على طول المغذيات الكهربية إضافة إلى تحرير سعة نظم التوزيع.

الباب الثاني:

يتناول الباب الثاني دراسة استرجاعية للأبحاث السابق نشرها فى موضوع الرسالة، حيث ينقسم الباب إلى قسمين رئيسيين.

القسم الأول: يتناول عرض النماذج الرياضية المتعلقة باستخدام المكثفات كوسيلة لتحقيق الأهداف المتمثلة فى تحسين معامل القدرة ، تقليل الفقد فى القدرة والطاقة، التحكم والتحسين فى الجهود على طول المغذيات، تحرير سعة نظم التوزيع ، كما تساهم فىعملية اتزان أطوار الجهد فى نظام التوزيع.

القسم الثانى : يتناول دراسة إسترجاعية للطرق المستخدمة لتقديم الحل الأمثل لمشكلة استخدام المكثفات لتحسين أداء شبكات التوزيع ، حيث تعرض هذه الدراسة الطرق الأربع الرئيسية للحل وهى الطريقة التحليلية ، الطريقة العددية ، الطريقة الموجهة و طريقة الذكاء الاصطناعى.

الباب الثالث:

يشمل مقدمة عن معنى الحل الأمثل واستعراض الطرق الرياضية المختلفة للوصول الى هذا الحل مع عرض فكرة مبسطة عن بعض هذه الطرق ، كما تم عرض الدوال التربيعية و الطريقة الرياضية المستخدمة فى حل هذه الدوال.

الباب الرابع:

يتناول هذا الباب بناء النموذج الرياضى- والذى يسمى دالة الهدف - لتحديد مكان وسعة المكثفات الثابتة التى يجب تركيبها فى نظم التوزيع الكهربية لتحقيق أعلى توفير مالي ناتج عن خفض قيمة الفقد فى القدرة والطاقة والحفاظ على قيمة الجهد على طول المغذيات مع اخذ تكلفة هذه المكثفات فى الاعتبار.

الباب الخامس:

يتناول تقديم الطريقة الموجهة المستخدمة لحل النموذج الرياضى المقدم, وذلك عن طريق البحث عن النقاط التى تعطى أعلى قيمة تيار سعوى لتحقيق أعلى توفير مادى من دالة الهدف – والتى تسمى بالنقاط الحساسة- ويتم تركيب المكثفات الثابتة عند هذه النقاط على طول المغذى مع تحديد سعة هذه المكثفات بحل دالة الهدف التربيعية بالطرق العددية.

كما يتناول تطبيق النموذج الرياضى وطريقة حله للتوصل إلى الحل الأمثل لستة مغذيات متنوعة وهى: أثنين من المغذيات القياسية بالإضافة إلى أربعة مغذيات من شبكة توزيع الكهرباء المصرية، مغذيات ذات أحمال ثقيلة وأخرى خفيفة، مغذيات هوائية وأخرى أرضية، مغذيات بتفريعات وبدون تفريعات.

كما يتناول عرض للنتائج التى تم الحصول عليها باستخدام برنامج الحاسب الآلي المعد وهى :المكان والسعة المثلى للمكثفات فى كل مغذى، الخفض فى المفاقيد، التحكم والتحسين فى الجهد،التحسين فى معامل القدرة، التوفير المادي السنوى الناتج، التوفير المادى الاضافى الناتج من تحرير سعة المغذى، والتوفير المادى الإضافي الناتج من تحسن الجهد على طول المغذى. اضافة الى مقارنة تعتمد على المفاضلة المالية والتقنية بين الطريقة المستخدمة والطرق الأخرى.

الباب السادس:

يشمل الباب عرضا ملخصا للرسالة بالإضافة إلى المزايا الناتجة عن استخدام النموذج الرياضى المقترح والطريقة المستخدمة فى حل هذا النموذج. يتميز النموذج المقترح بأنه قد تم الأخذ فى الاعتبار لسعات المكثفات الحقيقية وكذلك أماكن تركيبها والتى تتطابق مع ما يحدث عمليا على طول المغذيات مما جعل هذه الطريقة المستخدمة اكثر دقة من الطرق السابقة. وإضافة إلى ذلك فقد تم مراعاة المحافظة على الجهد داخل الحدود المسموح بها ،بما يتطابق مع المواصفات القياسية، مما أدي إلى تحسين واضح فى الجهود على طول المغذيات، بالإضافة إلى تقليل حجم المشكلة باختيار نقاط معينة على طول المغذى مما أعطى فاعلية للطريقة المستخدمة فى التعامل مع أي نظام تغذية. وقد برهنت النتائج على دقة وفاعلية هذا النموذج الرياضى والطريقة المستخدمة فى الحل مقارنة بالطرق المستخدمة بالأبحاث السابقة فى نفس الإطار. كما تناول الباب وضع مقترحات عن الدراسات التي يمكن إجراؤها مستقبلا.