| عنوان المشروع | نظام شبكات كهربيه بينيه متناهيه الصغر يعتمد أساسا على توزيع الطاقه كتيار مستمر . |
| الباحث الرئيسي | د.عصام ابراهيم |
| ملخص المشروع | ظهرت في الآونة الأخيرة كثير من مصادر الطاقة الجديدة والمتجددة والتي أدت إلي كثير من الخروقات للشبكة الكهربية التقليدية الموحدة وهي ذات صفات جامدة وغير مرنة نظرا لبنائها وهيكلها ، حيث تقوم بتوزيع الطاقة الكهربية من خلال خطوط نقل طويلة وتسير لمسافات بعيدة وتستخدم محطات فرعية وشبكات توزيع قبل الوصول إلي المستخدم النهائي. لذا تعتبر الشبكات التقليدية هي عنق الزجاجة الذي يحول بين مصدر الطاقات الجديدة والمتجددة وبين الربط بينهما. وتسبب مصادر الطاقة الموزعة كثيرا من المشاكل مثل اضطراب الجهد وفي أجهزة الحماية بالشبكة التقليدية ، لذا ظهرت الحاجة لاختراع مجالات جديدة وعلوم جديدة تتماشي من تلك التحديات التي تواجه الشبكة التقليدية فتم اختراع الشبكات المتناهية الصغر والتي يتم ربطها مع بعضها البعض بروابط تيار مستمر لكي تكون مصدر مفتوح للطاقة يمكن ربطه بسهولة مع الشبكة أو يعمل كمصدر مستقل في حالة عزله عن الشبكة. ويعتبر مصدر الطاقة المفتوح نوع جديد من الشبكات مكون من مجموعة من البلوكات التي تمثل شبكات متناهية في الصغر ومرنة يمكن التحكم فيها بسهولة وتترابط فيما بينها بروابط تيار مستمر يمكن عمل حماية غير مكلفة للنظام ككل. وتعرف الشبكات المتناهية الصغر تبعا لمعدل القدرة الكهربية والتي تتراوح قيمتها مابين 1.5 كيلووات وحتي 5 ك.و. وهي تعتبر بمثابة محطة كهربية مصغرة جدا لتغذية منزل واحد يحتوي علي مجموعة من الأفراد تمثل المستهلكين بينما الشبكة الميكرو تقوم بتغذية مجموعة من المنازل ، وتعتبر الشبكات المتناهية الصغر هي شبكة ميكرو مصغرة ومبسطة تغذي منزل واحد أو حمل واحد.وتتكون الشبكة المتناهية الصغر من أربعة أجزاء رئيسية هي: مصدر القدرة : وهو غالبا أحد الطاقات الجديدة مثل الخلايا الشمسية أو طاقة الرياح وقد يكون معها مصدر تغذية من الشبكة التقليدية وأحمال قدرة: وهي أحمال تحتاج إلي مصدر تيار متردد أو تيار مستمروأجهزة تخزين الطاقة الكهربية: وهي البطاريات حيث يتم شحنها من مصدر القدرة ويتم استخدامها كمصدر تغذية للطاقة في حالة انعدام المصادر السابقة (في حالة الطوارئ)والحاكم: حيث يعمل علي التحكم في كل العناصر السابقة.ومن مميزات هذه الشبكة انخفاض المفاقيد الحرارية والنحاسية وجميع المفاقيد الأخري نتيجة وجود مصدر التغذية ملاصق للمستهلك - مما يزيد من كفاءة الشبكة ومدي الإتاحية لها – كما يقل حجم عناصر إلكترونات القدرة المستخدمة نتيجة انخفاض التيار المقنن لها – كما تقل السعة التخزينية اللازمة للبطاريات فيقل حجمها وتكلفتها وزمن شحنها – مما يقلل التكلفة الكلية للتشغيل نظرا لأن المصدر الرئيسي للطاقة هو أحد المصادر المتجددة – ونظرا لربطها مع بعضها البعض من خلال وصلة تيار مستمر والتي لاتحتاج إلي تزامن أو تتابع للأوجه أو إزاحة بين الأوجه وبعضها البعض لذا فإنها تكون أكثر استقرارا - كما أنها تسمح للمستهلك لتبادل الطاقة بينه وبين الشبكة الرئيسية بسهولة من خلال الحاكم الرئيسي – إمكانية الربط بسهولة مع شبكات نانونية أخري دون مشاكل كما يمكنها تبادل الطاقة فيما بينها – يعظم الاستفادة من نظام مصدر الطاقة المفتوح – كما أنه يبسط هذا النظام ويخفض تكلفته الكلية – كما أن معدل الاستجابة له يكون أسرع في التعامل معه عن الميكرو والمللي – كما أنه يكون مصدر تغذية بسيط وقائم بذاته ويتناسب مع البلاد النامية مثل مصر – كما أنه أكثر أمانا ولكن نجد أن الشبكة المتناهية الصغر (النانو) التقليدية - تحتاج إلي عدد كبير من المحولات والعواكس كما أن كل محول أو عاكس يحتاج إلي نظام تحكم معزول وخاص به كما يحتاج لوسيلة حماية – مما يزيد تكلفة الشبكة وكذلك المفاقيد الكلية لها مما ينعكس علي الكفاءة ، أيضا نتيجة تعدد عناصرإلكترونات القوي المستخدمة وكثرتها بالشبكة يؤدي إلي حدوث تداخل بينها وبين أجهزة الاتصالات مما ينتج عنه ضوضاء وطنين – بسبب كل ذلك جاء هذا البحث حيث يهدف إلي التغلب علي المشاكل السالفة الذكر من خلال : تعظيم الأداء الأمثل وزيادة الإتاحية من خلال تقليل عدد العواكس والمحولات المستخدمة وتخفيض الجهد المستمر لعدة مستويات مع عدم استخدام محول تقليدي وكذلك زيادة عمر البطاريات من خلال استخدام متحكم ذكي وتصميم ونمذجة شبكة متناهية الصغر مطورة من خلال : استخدام عاكس رافع للجهد له دخل واحد عبارة عن تيار مستمر قادم من مصدر الطاقة الجديدة (الطاقة الشمسية) ويكون له مخارج عديدة – مخارج تيار مستمر واخري لتيار متردد - لتغذية كافة الأحمال المنزلية ، كما يهدف البحث لرفع كفاءة الشحن لوسائل التخزين مثل المكثفات السوبر والبطاريات من خلال استخدام دوائر تحكم ذكية تساعد في سرعة الشحن وتحمي البطارية من تغذية الحمل وهي فارغة ، ومن خلال هذه الشبكة الدقيقة يتم تكرارها كمجموعة شبكات يمكن ربطها مع بعضها البعض لتكوين شبكة ميكروئية أو نظام طاقة مفتوح يتم ربطه من خلال التيار المستمر ويمكن استخدام هذا النظام في القري الأكثر فقرا بصعيد مصر والمناطق الصحراوية والجبلية التي تبعد عن شبكة الجمهورية الموحدة ، كما يمكن استخدامها في المنازل الذكية بالمدن الجديدة مثل القاهرة الجديدة والسادس من أكتوبر وخلافه |
| أهداف المشروع | 1.عمل دراسه كامله عن الشبكات الكتناهية الصغر . |
| مخرجات المشروع | - |
| امكانية الاستفادة من المشروع والجهات المستفيدة | يمكن استخدام هذا النظام في القري الأكثر فقرا بصعيد مصر والمناطق الصحراوية والجبلية التي تبعد عن شبكة الجمهورية الموحدة ، كما يمكن استخدامها في المنازل الذكية بالمدن الجديدة مثل القاهرة الجديدة والسادس من أكتوبر وخلافه |
