ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

تحسين عامل الاستطاعة باستخدام الشبكات العصبونية

Power Factor Correction Using Artificial Neural Networks

1810   2   121   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2016
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

يقدم هذا البحث تقنية جديدة لتحسين عامل الاستطاعة بالاعتماد على الشبكات العصبونية الاصطناعية. حيث يتم التحكم بمحرك متواقت عن طريق متحكم عصبوني للتعامل مع مشكلة تعويض الاستطاعة الردية للنظام، و ذلك بهدف تحسين عامل الاستطاعة. تم في هذا البحث نمذجة النظام الكهربائي و المتحكم العصبوني باستخدام برنامج ماتلاب، و قد بينت النتائج أن هذه الطريقة قد تغلبت على المشاكل التي تحدث عند استخدام الطرق التقليدية (استخدام المكثفات الساكنة)، كالتأخير الزمني و التغيرات الخطوية في تعويض الاستطاعة الردية، بالإضافة إلى السرعة بالمقارنة مع التعويض باستخدام المكثفات.


ملخص البحث
يقدم هذا البحث تقنية جديدة لتحسين عامل الاستطاعة باستخدام الشبكات العصبونية الاصطناعية. يتم التحكم بمحرك متواقت عن طريق متحكم عصبوني للتعامل مع مشكلة تعويض الاستطاعة الردية للنظام، بهدف تحسين عامل الاستطاعة. تم نمذجة النظام الكهربائي والمتحكم العصبوني باستخدام برنامج MATLAB، وأظهرت النتائج أن هذه الطريقة تتفوق على الطرق التقليدية مثل استخدام المكثفات الساكنة من حيث تقليل التأخير الزمني والتغيرات الخطوية في تعويض الاستطاعة الردية، بالإضافة إلى السرعة في الأداء. تعتمد الطريقة على تدريب المتحكم العصبوني باستخدام بيانات مختلفة للأحمال، مما يمكنه من تقديم تعويض سريع ودقيق للاستطاعة الردية، وبالتالي تحسين عامل الاستطاعة إلى قيم قريبة من الواحد. يشير البحث إلى أن استخدام المتحكم العصبوني يمكن أن يزيل المشاكل الميكانيكية والتوافقيات والتأخير الزمني المرتبطة بالطرق التقليدية، مما يعزز استقرار النظام الكهربائي وكفاءته.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: يعتبر البحث خطوة مهمة نحو تحسين كفاءة الأنظمة الكهربائية باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي. ومع ذلك، يمكن الإشارة إلى بعض النقاط التي قد تحتاج إلى مزيد من التوضيح أو التحسين. أولاً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى التحديات المحتملة في تطبيق هذه التقنية على نطاق واسع في الأنظمة الكهربائية الحقيقية. ثانياً، قد يكون من المفيد تقديم مقارنة أكثر تفصيلاً بين أداء المتحكم العصبوني والطرق التقليدية في ظروف تشغيل مختلفة. أخيراً، يمكن تعزيز البحث من خلال تقديم دراسات حالة عملية أو تجارب ميدانية لتأكيد فعالية النظام المقترح في بيئات تشغيل حقيقية.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي التقنية الجديدة التي يقدمها البحث لتحسين عامل الاستطاعة؟

    التقنية الجديدة تعتمد على استخدام الشبكات العصبونية الاصطناعية للتحكم بمحرك متواقت لتعويض الاستطاعة الردية وتحسين عامل الاستطاعة.

  2. ما هي الفوائد الرئيسية لاستخدام المتحكم العصبوني مقارنة بالطرق التقليدية؟

    الفوائد الرئيسية تشمل تقليل التأخير الزمني، تجنب التغيرات الخطوية في تعويض الاستطاعة الردية، والسرعة في الأداء مقارنة باستخدام المكثفات الساكنة.

  3. كيف تم اختبار فعالية المتحكم العصبوني في البحث؟

    تم اختبار فعالية المتحكم العصبوني من خلال نمذجة النظام الكهربائي باستخدام MATLAB وتدريب المتحكم على بيانات مختلفة للأحمال، ثم اختبار أدائه في تحسين عامل الاستطاعة.

  4. ما هي التحديات التي قد تواجه تطبيق هذه التقنية في الأنظمة الكهربائية الحقيقية؟

    التحديات قد تشمل التكيف مع ظروف التشغيل المختلفة، التكلفة العالية للتطبيق على نطاق واسع، والحاجة إلى دراسات حالة عملية لتأكيد فعالية النظام في بيئات تشغيل حقيقية.


المراجع المستخدمة
MILLER, T. J. Reactive Power Control in Electric Systems. 2nd. ed. John Willey &Sons, Inc New York & London, 1982, 381
MEIER, A. Electric Power Systems: A Conceptual Introduction (Wiley Survival Guides in Engineering and Science). s.l. Wiley - IEEE Press, 2006
BARKER, S. Power Management Solutions Exploring Hidden Cost Opportunities, Siemens, UK, 2010
قيم البحث

اقرأ أيضاً

سنقدم في هذا البحث منهجية علمية للتنبؤ قصيرة جدا بالحمولات الكهربائية للمنظومة الكهربائية السورية أي التنبؤ بهذه الحمولات لعدة ساعات قادمة و قد أطلقنا على هذا النوع من التنبؤ التنبؤ العملياتي, تعتمد هذه المنهجية على استخدام الشبكات العصبية الصناعية.
نقدم في هذا البحث دراسة علمية متقدمة متطورة و تواكب الدراسات و التكنولوجيا الحديثة حول التنبؤ قصير الأمد جدا بالأحمال الكهربائية و تطبيق الدراسة من أجل التنبؤ بالحمل الكهربائي في المنظومة الكهربائية السورية الأساسية حيث تم دراسة التنبؤ بهذا الحمل لأر بع ساعات قادمة وفق المعيار الذي تتبعه وزارة الكهرباء في القطر لكن بفواصل زمنية قصيرة تبلغ عشرة دقائق بين التنبؤ و التنبؤ الذي يليه و قد أطلقنا عليه التنبؤ الآني.
تدرس هذه المقالة منهجية جديدة لتحديد وجود العطل من عدمه، و تصنيف الاعطال في الوقت الحقيقي بالاعتماد على الشبكات العصبونية في خطوط نقل القدرة الكهربائية. تعتمد هذه الخوارزمية على استخدام إشارات الجهود، و التيارات بوصفها يمثل دخل للشبكات العصبونية بعد تقطيعها بتردد تقطيع 1 KHz، و بدون استخدام نافذة بيانات متحركة، حيث ان إشارات الدخل تعالج لحظياً على شكل سلسلة من البيانات المتلاحقة. يعتمد النموذج على ثلاث شبكات عصبونية يعالج كل منها بيانات طور من الأطوار بالإضافة الى شبكة عصبونية رابعة للجهد و التيار الصفريين. يتمكن هذا النظام من تحديد نوع العطل خلال زمن لا يتجاوز الـ 5 ميلي ثانية. تتطلب أنظمة القدرة الحديثة تقنية دقيقة و سريعة للمعالجة في الوقت الحقيقي. تبين دراسات المحاكاة أن التقنية المقترحة قادرة على تمييز حالات العطل المختلفة بشكل دقيق جداً، و قد نجحت هذه التقنية في تحديد جميع أنواع الأعطال تحت شروط النظام المختلفة، بالتالي فإنها دقيقة بنسبة 100% و مناسبة للتطبيق في الزمن الحقيقي.
قمنا من خلال هذا البحث بتصميم برنامج يهدف إلى تحديد النقاط الحرجة التي يمكن أن تسبب إنهيار التوتر، و بناء شبكة عصبونية ضمن بيئة برمجيات ماتلاب مهمتها التنبؤ بقيمة الاستطاعة العظمى التي يمكن نقلها على نظام القدرة الكهربائية في ظروف انهيار التوتر دو ن أن ينهار نظام القدرة، و تدريبها على حالات واقعية تعرضت لها أنظمة القدرة الكهربائية، ثم قمنا بتطبيق هذه الشبكة العصبونية المدربة على شبكة مرجعية IEEE-14 Bus-bar لإختبار أدائها و مقارنة النتائج.
تعد التغذية الكهربائية الموثوقة و المستمرة ضرورية في ظل وظائف المجتمع الحالي المعقدة. نتيجةً للاستهلاك المتزايد و توسع شبكات التوزيع الكهربائية، فإن نظم القدرة الكهربائية تعمل بشكل قريب من حدودها الفنية، و بالتالي تتزايد احتمالية حدوث حالات التحميل ا لزائد، فشل التجهيزات و التعتيم. أكثر من ذلك، فإننا نواجه مشكلة أخرى تتجسد في عدم القدرة على تخزين الطاقة الكهربائية بشكل فعال و بالتالي يجب أن يتم توليد الطاقة الكهربائية عند الحاجة لها فقط. و نظراً لما يواجهه العالم من نضوب الموارد النفطية و الصعوبات المرتبطة بتأمين مصادر أخرى لتوليد الطاقة الكهربائية فإن عملية التنبؤ بالحمل الكهربائي تشكل عاملاً حاسماً في منظومة القدرة الكهربائية سواء من الناحية الاقتصادية، أو من الناحية الفنية على مستويي التشغيل و التخطيط. يقدم هذا البحث منظومة تنبؤ بالحمل الكهربائي قصير الأمد بالاعتماد على الشبكات العصبونية، مع محاكاة ضمن بيئة ماتلاب بالإضافة إلى واجهة بيانية للمنظومة اعتماداً على بيانات الأحمال السابقة و محددات الطقس في محافظة طرطوس.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا