نظام قدرة كهربائية

تستخدم التوربينات البخارية لتوفير الطاقة الكهربائية..
القوى الكهربائية هي عبارة عن شبكة من الأجهزة الكهربائية مرتبطة مع بعضها كنظام متكامل بهدف توليد ونقل وتوزيع الطاقة الكهربائية لمستخدميها. ومن الامثلة الشائعة لشبكة نظم القوى الكهربائية هو المحطات المركزية التي تولد الطاقة باستخدام التوربينات البخارية أو التوربينات الغازية ثم تقوم المحولات الكهربائية برفع جهد التوليد إلى جهد النقل ثم تنقل الطاقة بواسطة خطوط النقل إلى محطات ثانوية كهربائية لغرض خفض الجهد مرة أخرى إلى المستويات التي يحتاجها المستخدم في المنازل والمصانع والمتاجر. مثال لانظمه الطاقة الكهربية : الشبكات التي تزود المنازل والمصانع بالطاقة في المناطق الكبيرة. النظام يسمى شبكه ويمكن تقسيمها إلى مولدات وهي التي تقوم بتزويد الطاقة ونظام النقل الذي ينقل الطاقة من المولدات إلى الاحمال ونظام التوزيع الذي يزود المنازل والمصانع ويوجد مستوى اصغر لنظم الطاقة نراه في بعض المصانع والمستشفيات والمراكز التجارية معظم هذه النظم تكون ثلاث اطوار من الجهد المتردد وهذا هو المتعارف عليه في النظم الكبيرة ولكن بعضها ليس ثلاث اطوار جهد متردد ولكنه يعتمد على اليه أخرى وهذا النوع قد نجده في الطائرات والسيارات وخطوط نقل الطاقة في المحيط.
right|رسم تخطيطي لمحطة شارع بيرل
في عام 1881 بني كهربائيين أول نظام قوى (قدره)في العالم في مدينة جودالمينج في انكلترا. وكان مدعوم بواسطة محطة للطاقة تتكون من اثنين من السواقي التي أنتجت تيار متردد قام بتزويد سبعة مصابيح القوس سيمنز عند 250 فولت و 34 من المصابيح المتوهجة عند 40 فولت. ولكن الإمداد كان للمصابيح بالتناوب، وفي 1882 طوّر توماس اديسون وشركته (شركه اديسون للإضاءة الكهربية) أول محطة طاقة كهربيه تعمل بالطاقة البخارية في شارع بيرل في مدينة نيويورك. في البداية هذه المحطة زودت حوالى 3000 مصباح لحوالى 59 عميل. وكانت هذه المحطة تستخدم التيار المستمر وتعمل عند مستوى جهد محدد وحيد.لم يكن من السهل تحويل هذا التيار المستمر عندى مستوى عالي للجهد لتقليل فقدان الطاقة أثناء نقل الطاقة لمسافات طويله لذلك كانت أقصى مسافه اقتصاديه لتحقيق ربح بين المولدات والاحمال هي نصف ميل (800 متر)
في نفس العام في لندن أسس كل من لوسيان جولرد وجون ديكسون جيبس أول محول صالح للاستخدام في النظم الحقيقية للطاقة، ظهرت القيمة العملية الحقيقية لمحول جولرد وجيبس عام 1884 في اضاءه أربعين كيلومترا (25 ميلا) من السكك الحديدية من مولد تيار متردد ذو طور واحد. على الرغم من نجاح النظام الا انه ارتكب الاثنان بعض الأخطاء الأساسية ربما اخطرها كان توصيل الملفات الأولية للمحولات على التوالى مما يؤدى إلى تأثير المصابيح في الشبكة على اضاءه بعضها البعض.
عقب ذلك قام جورج ويستنغهاوس، وهو رجل أعمال أمريكي، لاستيراد عدد من المحولات مع مولد سيمنز وتعيين المهندسين لاجراء تجارب عليهم على أمل تحسينها لاستخدامها في نظام الطاقة بالطريقة التجارية.
اكتشف أحد من المهندسين لدى ويستنغهاوس وهو وليام ستانلي، أن المشكلة في توصيل المحولات على التوالى وعمل على توصيلها على التوازى وأدرك أيضا أن صنع قلب من حديد محول حلقة كاملة مغلقة من شأنه أن يحسن تنظيم الجهد عن الملفات الثانوية. باستخدام هذه المعرفة نجح في بناء انظمه تيار متردد محسنه في جيت بارينغتون وماساتشوستس عام 1886
بحلول عام 1890 كانت قد ازدهرت صناعة الطاقة الكهربية وبُنيت الآلاف من أنظمة الطاقة الكهربية (سواء التيار المتردد أو المستمر) في الولايات المتحدة وأوروبا. وخُصصت هذه الشبكات بشكل فعال لتوفير الإضاءة الكهربائية. خلال هذا الوقت ظهرت المنافسة الشرسة المعروفة باسم «حرب التيارات» بين أديسون ونيكولا تيسلا الذي كان يعمل من قبل في شركة ويستنغهاوس والذي شكل الذين ينتجون المحطات (التيار المستمر أو المتردد) على من يتفوق في هذا المجال. في عام 1891 قام يستنغهاوس بإنشاء أكبر نظام للقوى الكبرى حينها الذي تم تصميمه من قبل تسلا لتشغيل محرك كهربائي وليس مجرد توفير الإضاءة الكهربائية. هذا الإنشاء زود حوالى 100 حصانا (75 كيلوواط) محرك متزامن في تيلورايد في ولاية كولورادو. وعلى الجانب الآخر من المحيط الأطلسي، قام اوسكار فون ميلر ببناء خط إرسال 20 كيلو فولت لمسافه 176 كلم من نيكار إلى فرانكفورت
وفي عام 1895 بعد عملية صنع القرار التي طال أمدها، بدأت محطه آدمز رقم 1 عند شلالات نياغارا في نقل تيار ذو ثلاث اطوار إلى بافالو عندى مستوى جهد 11 كيلوفولت بعد الانتهاء من مشروع شلالات نياغارا، نشأ الكثير من نظم الطاقة الجديدة اختارت التيار المتردد وفي المقابل استخدم بعضها التيار المستمر في النقل الكهربي
استمر تطوير نظم الطاقة، وفي عام 1932 كان أول خط طاقة تجريبى ل(الجهد العالي للتيار المستمر) باستخدام صمامات اقواس الزئبق تم انشاؤه بين سكينتيدى ونيويورك، وقد تم إنجازها عن طريق مجموعه مولدات للتيار المستمر بالرغم من مواجهتها لبعض المشاكل التقنية. قامت سيمنز بعمل أول موحد للتيار ولكن ذلك لم يكن يستخدم إلا عندما شاع استخدام مكونات الحالة الصلبة في تيارات الجهد العالي المستمر في العصر الحديث. بسبب تطور مجال تكنولوجيا المعلومات والاتصالات حدث تطور في مجال نظم الطاقة، وكمثال: تطور الكمبيوتر أدى إلى تطور دراسات سريان الاحمال لتكون أكثر كفاءه، فالتقدم في نظم المعلومات سمح للتحكم عن بعد في المولدات ومفاتيح التحكم.