الشبكة اللي مش قادرة تتوقع عطل جاي، ومش قادرة تستوعب طفرة مفاجئة في طاقة الشمس، ومش قادرة توزع الحمل في الوقت الفعلي، ببساطة مش جاهزة للقرن اللي بتشتغل فيه. شبكات الكهرباء الحديثة مطلوب منها أكتر من أي وقت فات: تستوعب توليد متجدد متغير، تستجيب للطلب في أجزاء من الثانية، وتحافظ على استقرار الجهد والتردد رغم الاضطرابات المستمرة. ومفيش حاجة من ده ممكنة من غير الإلكترونيات الكهربائية - أشباه الموصلات والمحولات وأنظمة التحكم اللي واقفة بين التوليد والاستهلاك وبتقرر، لحظة بلحظة، إزاي الطاقة فعلاً بتتحرك.

دورة حلول الإلكترونيات الكهربائية لتحديث الشبكات الذكية من أكاديمية الزمالة العربية البريطانية بتاخد المهندسين ومحترفي الشبكات في رحلة عملية جوه الأجهزة واستراتيجيات التحكم اللي بتخلي الشبكات الذكية شغالة فعلاً مش بس على الورق. وبدل ما نتعامل مع الشبكات الذكية والإلكترونيات الكهربائية كموضوعين منفصلين، الدورة بتبني من مشاكل الشبكة الحقيقية - عدم الاستقرار، وتغير الطاقة المتجددة، والتعرض للأعطال - وصولاً للتقنيات المحددة اللي بتحل المشاكل دي.

الفئة المستهدفة

• مهندسو الكهرباء اللي محتاجين فهم عملي للإلكترونيات الكهربائية جوه بيئة الشبكات الذكية وأنظمة الطاقة.
• مشغلو الشبكات ومصممو الإلكترونيات الكهربائية المسؤولين عن استقرار وكفاءة تشغيل الشبكات الذكية.
• مهندسو الطاقة المتجددة اللي بيدمجوا أصول شمسية أو رياح أو تخزين في شبكة كهرباء قائمة.
• استشاريو أنظمة الطاقة والباحثون اللي بيقيّموا خيارات الإلكترونيات الكهربائية لمشاريع تطوير الشبكة.

أهداف البرنامج

• ربط الأجهزة والوظائف الأساسية للإلكترونيات الكهربائية بالمشاكل المحددة اللي محتاجة الشبكات الذكية تحلها.
• تطبيق محولات الجهد المصدر وأجهزة FACTS وتقنيات أشباه الموصلات على سيناريوهات شبكة حقيقية.
• تصميم حلول إلكترونيات كهربائية بتدعم دمج الطاقة المتجددة والتخزين والاستجابة الآلية للشبكة.
• تشخيص ومعالجة تحديات تحمل الأعطال وجودة الطاقة والحماية باستخدام أدوات الإلكترونيات الكهربائية.

المحور الأول: ليه الشبكات الذكية محتاجة الإلكترونيات الكهربائية

• إيه اللي محتاجاه الشبكات الذكية ومش قادرة الشبكات التقليدية توفره: الأتمتة والاتصال والتحكم المرن.
• إزاي الإلكترونيات الكهربائية بتمكّن تحويل الطاقة وتنظيم الجهد والمراقبة اللحظية عبر الشبكة.
• مكان موارد الطاقة الموزعة في البنية الحديثة دي.

المحور الثاني: أساسيات أشباه الموصلات في الإلكترونيات الكهربائية

• المكونات الأساسية: أشباه الموصلات، المكثفات، المحاثات، والمحولات، ووظيفة كل واحد منها.
• السيليكون مقابل المواد واسعة النطاق زي كربيد السيليكون (SiC) ونيتريد الغاليوم (GaN).
• إزاي سرعة التبديل والكفاءة وإدارة الحرارة بتحدد اختيار الجهاز لتطبيقات الشبكة.

المحور الثالث: المحولات وأجهزة FACTS للتحكم في الشبكة

• محولات الجهد المصدر (VSCs): وظيفتها ودورها ودمجها مع الطاقة المتجددة والتخزين وخطوط HVDC.
• أنظمة النقل المرنة بالتيار المتردد (FACTS): إزاي بتدير تدفق الطاقة والجهد والطاقة التفاعلية.
• استخدام VSCs وFACTS مع بعض لتحسين جودة الطاقة واستقرار الجهد.

المحور الرابع: إدخال الطاقة المتجددة المتغيرة للشبكة

• مشكلة التقطع: ليه الطاقة الشمسية والرياح بتتحدى استقرار الشبكة التقليدية.
• إزاي المحولات والمتحكمات بتحول وتدير إخراج الطاقة المتجددة عشان تندمج في الشبكة.
• مكاسب الكفاءة اللي ممكن تتحقق من خلال الإلكترونيات الكهربائية الحديثة في تحويل الطاقة المتجددة.

المحور الخامس: تخزين الطاقة وتدفق القدرة في الوقت الفعلي

• دور أنظمة تخزين الطاقة (ESS) في استقرار التوازن بين العرض والطلب.
• الإلكترونيات الكهربائية للتحكم في الشحن والتفريغ، وتخفيف الذروة، وتوازن الشبكة.
• تقنيات تحسين تدفق القدرة في الوقت الفعلي وتنسيق التوليد الموزع.

المحور السادس: التحكم المتقدم في الجهد والتردد والاستقرار

• استراتيجيات التحكم زي التحكم التنبئي (MPC) والمنطق الضبابي للإلكترونيات الكهربائية.
• الحفاظ على استقرار الجهد والتردد، بما في ذلك الشبكات الهجينة عالية نسبة الطاقة المتجددة.
• الأتمتة في الوقت الفعلي وتنظيم الجهد الديناميكي باستخدام الإلكترونيات الكهربائية.

المحور السابع: حماية الشبكة - الأعطال والمرونة وجودة الطاقة

• الكشف عن الأعطال وعزلها وحمايتها في الوقت الفعلي باستخدام الإلكترونيات الكهربائية.
• مناهج تصميم للأنظمة المقاومة للأعطال بتمنع الفشل المتسلسل.
• تخفيف التوافقيات وتقلبات الجهد باستخدام المرشحات النشطة والأجهزة المرتبطة بيها.

المحور الثامن: التقنيات الناشئة ودمج الشبكة الرقمية

• التطورات في أشباه الموصلات واسعة النطاق وتأثيرها على الشبكات الذكية المستقبلية.
• دمج أجهزة إنترنت الأشياء والذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي مع الإلكترونيات الكهربائية لتحسين الشبكة.
• إزاي الإلكترونيات الكهربائية بتدعم الرقمنة والأتمتة الأوسع للشبكات الكهربائية.

المحور التاسع: الاستدامة والجيل القادم من الشبكات الذكية

• دور الإلكترونيات الكهربائية في تمكين أنظمة طاقة مستدامة ومنخفضة الكربون.
• المساهمة في أهداف الكفاءة والاستدامة العالمية.
• الاتجاهات المستقبلية في الإلكترونيات الكهربائية اللي بتدعم الانتقال للطاقة النظيفة.