تحسين معامل القدرة باستخدام أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتصلة بالشبكة: دراسة تحليلية تقريبية واقعية لمغذي صناعي بجهد 11 كيلوفولت
DOI:
https://doi.org/10.65421/jibas.v2i3.159الكلمات المفتاحية:
معامل القدرة، الخلايا الشمسية، العاكس الذكي، تعويض القدرة غير الفعالة، شبكات التوزيعالملخص
تهدف هذه الدراسة إلى تقييم إمكانية تحسين معامل القدرة في شبكات التوزيع الكهربائية باستخدام منظومة خلايا شمسية مرتبطة بالشبكة ومزودة بعاكس ذكي قادر على حقن القدرة غير الفعالة أو امتصاصها. اعتمدت الدراسة منهجًا تحليليًا تطبيقيًا تقريبيًا يمثل مغذيًا صناعيًا متوازنًا بجهد 11 كيلوفولت وطول 8 كم، يغذي حملًا فعليًا مقداره 1000 كيلوواط و800 كيلوفار، بمعامل قدرة ابتدائي قدره 0.781 متأخر. تمت مقارنة أربع حالات تشغيل: الحالة الأساسية، التعويض بواسطة بنك مكثفات، تشغيل العاكس الذكي لتعويض القدرة غير الفعالة فقط، والتشغيل النهاري المتزامن للمنظومة الشمسية بقدرة 800 كيلوواط مع التحكم في القدرة غير الفعالة. أظهرت الحسابات التقريبية أن رفع معامل القدرة إلى 0.95 بواسطة المكثفات يحتاج إلى نحو 471 كيلوفار، ويخفض تيار المغذي من 67.2 إلى 55.2 أمبير، في حين يحتاج الوصول إلى معامل قدرة 0.98 باستخدام العاكس الذكي إلى نحو 597 كيلوفار عند عدم إنتاج القدرة الفعالة. وفي التشغيل النهاري، يستطيع عاكس بقدرة اسمية 1.2 ميغافولت أمبير، عند إنتاج 800 كيلوواط، توفير ما يصل إلى 894 كيلوفار، وهي قيمة أعلى من الاحتياج المقدر البالغ 759 كيلوفار للحفاظ على معامل قدرة 0.98 عند نقطة الربط. وتشير النتائج إلى أن العاكس الذكي يمكنه تقليل التيار والهبوط في الجهد والخسائر النحاسية بصورة ملحوظة، مع مرونة أعلى من بنوك المكثفات. إلا أن النتائج تمثل تحليلًا هندسيًا تقريبيًا وليست قياسات ميدانية أو مخرجات محاكاة معتمدة. وتوصي الدراسة بالتحقق اللاحق باستخدام MATLAB/Simulink وبيانات أحمال فعلية.
