تحقیق سیستم های نوین انتقال برق

توضیحات

 عنوان فارسی: سیستم های نوین انتقال برق

• مقدمه
• انتقال برق  به صورت بی سیم (وایتریسیتی)
• مضرات برای انسان
• شبکه برق هوشمند یا اسمارت گرید(Smart Grid)
• مزایای شبكه های هوشمند
• تعیین آرایش شبکه توزیع برق برای کاهش تلفات
• استفاده از باسداکت در سیستم توزیع برق ساختمان های بلند مرتبه
• تاریخچه ی پیدایش باسداکت  
• مهم ترین کاربردهای سیستم باسداکت

مقدمه

انرژی الکتریکی که در نیروگاه ها تولید می شود توسط تأسیسات انتقال که عبارتند از پست ها و خطوط انتقال و فوق توزیع می باشد ، به ورودی های شبکه توزیع تحویل می گردد تا از طریق شبکه توزیع به مصرف کنندگان نهایی برسد . و بعد از رسیدن به مصرف کننده هم با روش های گوناگون این انرژی مصرف می شود. که در همه ی این سطوح روش های گوناگونی ارایه شده یا در حال ارایه است.

پژوهش هایی انجام گرفته برای انتقال برق تا به امروز بخش های مختلفی دارد ؛ اعم از انتقال در بخش ولتاژ فشار قوی برای شبکه های توزیع برق ، آرایش های شبکه های توزیع ، روش هایی برای کاهش تلفات یا حتی ارایه روش هایی خارج از روش های متداول فعلی پیشنهاد شده است.

سهم عمده ای از مطالعات و روش های ارایه شده ی اخیر به    ایده ی انتقال بی سیم بر میگردد. تا کنون چندین دستگاه فرستنده و گیرنده ی به صورت بی سیم ساخته و تست شده اند اما مشکل محدودیت فاصله ی بین فرستنده و گیرنده و همچنین مشکل بازده بسیار پایین و همچنین تاثیرات مخرب بر روی بدن انسان و دیگر موجودات زنده در این مسیر قرار دارد. که اگر این مشکلات حل شوند می توان انتظار آینده ای بدون سیم ها و کابل های انتقال برق حتی در سطح فشار قوی ، را داشت.

در ادامه به توضیح هریک از این روش ها می پردازیم.

انتقال برق  به صورت بی سیم (وایتریسیتی)

ایده انتقال بی‌سیم نیرو تقریبا به اندازه خود تولید برق قدمت دارد. در آغاز قرن بیستم، نیکلا تسلا پیشنهاد استفاده از کویل‌های بزرگ برای انتقال برق از طریق لایه تروپوسفر اتمسفر به خانه‌ها را داد. او حتی شروع به ساخت یک برج به نام واردن‌کلیف در لانگ‌آیلند نیویورک کرد، که یک برج مخابراتی خیلی بزرگ بود که می‌توانست با استفاده از آن ایده خود برای انتقال بی‌سیم نیروی برق را بیازماید. ولی داستان جایی قطع شد که حامیان مالی وی، هنگامی که دریافتند که هیچ راه عملی وجود ندارد که بشود مطمئن شد که مردم پول برقی را که از ان استفاده می‌کنند می‌پردازند، و در عوض شبکه برق سیمی گسترش یافت.

در شکل زیر تسلا در حال مطالعه در آزمایشگاه کلرادو اسپرینگز،  است در حالی که دستگاه ساخته او صاعقه‌هایی مصنوعی را درون ساختمان آزمایشگاه ایجاد می‌کند

انتقال بی‌سیم دوباره در دهه 1960 بروز یافت، زمانی که یک هلیکوپتر مینیاتوری به نمایش درآمد که انرژی خود را از امواج مایکروویوی دریافت می‌کرد که از زمین به آن تابیده می‌شد. برخی ادعا کردند که یک روز ما قادر خواهیم بود که نیروی مورد نیاز فضاپیماهای خود را با تاباندن پرتوهای لیزر به آنها تامین کنیم. و به همین ترتیب، کارهای نظری زیادی بر روی احتمال تاباندن نیرو به زمین از فضاپیماهایی که انرژی خورشیدی را جذب می‌کنند، انجام شد.

با این وجود، انتقال نیروی بی‌سیم زمین به زمین در فاصله طولانی، نیاز به زیرساخت‌های گران قیمتی دارد، و با نگرانی‌ها در مورد امنیت انتقال نیرو از طریق امواج مایکروویو پرتوان، خیلی از این ایده استقبال نشد.

به رغم اینکه ما در آینده نزدیک شاهد یک شبکه نیروی بی‌سیم نخواهیم بود، ایده تاباندن انرژی در یک مقیاس کوچک‌تر به سرعت در حال گسترش است. این تا حد زیادی به این دلیل است که با وجود ارتباطات بی‌سیم، مانند وای‌فای و بلوتوث، و مدارهای الکتریکی که هر روز کوچک‌تر می‌شوند، اکنون کابل‌های برق تنها مانع بر سر راه این هستند که کاملا قابل حمل شوند.

با این محرک جدید، مهندسین و شرکت‌های نواور به استقبال این چالش رفتند و به رغم اینکه تاباندن انرژی هنوز در مرحله طفولیت قرار دارد، به نظر می‌رسد که سه حالت برای آینده آن متصور باشد. استفاده از امواج رادیویی برای انتقال الکتریسیته شاید مشخص‌ترین راه حل باشد، چرا که در اصل از همان نوع از فرستنده‌ای و گیرنده‌ای استفاده می‌کنید که در مخابرات وای‌فای از آن استفاده می‌شود. شرکت پاورکست که در پیتزبورگ پنسیلوانیا مستقر است، به تازگی از این فناوری برای انتقال نیرویی در حد میکرووات و یا میلی‌وات در فواصل بیش از 15 متر برای حسگرهای صنعتی استفاده کرده است. آنها اعتقاد دارند که می‌توان یک روز از رویکرد مشابهی برای شارژ ابزارهای کوچکی مانند کنترل از راه دور، ساعت‌های زنگ‌دار و یا حتی موبایل استفاده کرد.

یک احتمال دوم برای ابزارهای پرمصرف‌تر، تاباندن یک پرتو لیزر فروسرخ تنظیم شده به یک سلول فتوولتائیک است که پرتو را به انرژی الکتریکی بازتبدیل می‌کند. این رویکردی است که شرکت PowerBeam واقع در سن‌خوزه کالیفرنیا انتخاب کرده است، ولی تا کنون بازدهی آن تنها بین 15 و 30 درصد بوده است. درست است که می‌توان از این روش برای تامین نیروی دستگاه‌های پرمصرف‌تر استفاده کرد، ولی در عمل تلفات زیادی دارد.
این فناوری برای تامین نیروی لامپ‌های بی‌سیم، بلندگوها و ابزارهای الکترونیک با مصرف برق کمتر از 10 وات به کار رفته است. در طول زمان و با ارتقای فناوری لیزر و سلول‌های فتوولتائیک، شرکت امیدوار است که بازدهی بالاتر از 50 درصد هم امکان پذیر شود. گراهام می‌گوید «هیچ دلیلی وجود ندارد که ما نتوانیم در نهایت یک لپتاپ را به این ترتیب شارژ کنیم». بر خلاف برخی از فناوری‌های امکان پذیر دیگر، یک لیزر متمرکز انرژی کمی را در فواصل طولانی از دست می‌دهد، و بازدهی خود را از دست نمی‌دهد (صد متر فاصله طوانی محسوب نمی‌شود).

توجه:

• برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
• لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.