مقدمة
التاریخ
بالتزامن مع تأسیس كلية الهندسة في جامعة کردستان عام 1995، بدأ قسم الهندسة الكهربائية أنشطته بقبول 30 طالبًا في برنامج الدبلوم المتوسط في الإلكترونيات. بدأ القسم برنامج البكالوريوس في الهندسة الكهربائية بتخصص الإلكترونيات عام 2002، ثم بتخصص القوى الكهربائية عام 2008. على مستوى الماجستير، أُضيفت تخصصات القوى والتحكم والإلكترونيات والاتصالات في أعوام 2007 و2011 و2012 و2013 على التوالي. أُضيف برنامج الدكتوراه في تخصص القوى الكهربائية عام 2012. في عام 2020، تم تقسيم قسم الهندسة الكهربائية إلى قسمين منفصلين: قسم هندسة القوى والتحكم، وقسم هندسة الإلكترونيات والاتصالات.
تخصص القوى:
احتياجات البشر للطاقة في تزايد يومي مع نمو السكان العالمي وتغير وجهات النظر والمناهج في أنماط الحياة، لدرجة أن حتى ارتفاع استهلاك الطاقة يمكن اعتباره مؤشرًا لرفاهية اجتماعية أعلى في المجتمعات. من بين هذه، حظيت الطاقة الكهربائية كأفضل ناقل للطاقة وأنظفها باهتمام خاص. في الواقع، يمكن النظر إلى التوجه نحو كهربة البنية التحتية في الصناعات المختلفة كنقطة تحول في تعزيز الكفاءة وتقدم اقتصاد أي بلد. من ناحية أخرى، يفضل المستخدمون النهائيون للكهرباء أيضًا استخدام معدات تعتمد على ابتكارات كهربائية بتكنولوجيا حديثة قدر الإمكان، مما يجلب لهم راحة أعلى. ومن أمثلة هذه الابتكارات تكنولوجيا السيارات الكهربائية وأنواع الأنظمة الذكية المنزلية والصناعية. علاوة على ذلك، فإن تلبية هذه الحاجة المتزايدة تعتمد على التحول الأمثل للموارد الأولية للطاقة، والتي لا يتوافق استخدامها المفرط مع المناهج العلمية والبيئية. لذلك، فإن محدودية الموارد الأولية من جهة والحاجة إلى الكهربة في جميع الأبعاد من جهة أخرى تجعل ضرورة إنشاء نظام طاقة كهربائية مُدار أكثر وضوحًا من أي وقت مضى. أنظمة الطاقة الكهربائية في كل بلد هي في الواقع أكبر الأنظمة الاصطناعية من صنع الإنسان، والتي تواجه في نفس الوقت قضايا تقنية معقدة وترتبط ارتباطًا وثيقًا باقتصاد ذلك المجتمع. في الواقع، في هذه الأنظمة، نواجه آلاف وحدات إنتاج الطاقة من أنواع مختلفة وملايين المستهلكين الصغار والكبار بسلوكيات مختلفة وغير مؤكدة، قد يبعدون كيلومترات عن مراكز الإنتاج الرئيسية للطاقة. لذلك، فإن إدارة ومراقبة وتصميم مثل هذا النظام على النحو الأمثل يتطلب تدريب كوادر كفؤة. تم تطوير تخصص القوى في الهندسة الكهربائية وتوجيهه لهذا الغرض. بشكل عام، تشمل مهام مهندس القوى النمذجة الرياضية، وتحليل سلوك الدوائر، والتخطيط النظامي، والتصميم والحماية المتكاملة والمتناسقة لعناصر ومعدات نظام الطاقة الكهربائية من بداية توليد الطاقة إلى نقلها وتوزيعها بأقل فقد وصولاً إلى استهلاكها الأمثل. في السنوات الأخيرة، ضاعف ظهور مفهوم الشبكات الذكية أهمية إدارة ومراقبة أنظمة الطاقة الكهربائية، كما لو أن روحًا جديدة قد نفخت في جسم هذه الأنظمة، ومن خلال خلق مجالات بحثية وتطبيقية مختلفة وحتى فرص عمل لمهندسي القوى، أصبح الاهتمام بهذا التخصص أكثر بروزًا. على وجه التحديد، تشمل المجالات الأساسية والأفاق التقنية في مجال هندسة الطاقة الكهربائية (القوى) ما يلي، ولكنها لا تقتصر عليها، وتشمل بشكل عام كل ما يتعلق بتوليد ونقل وتوزيع واستهلاك الطاقة الكهربائية.
التخطيط والتشغيل وإدارة الطاقة
ديناميكيات واستقرار أنظمة الطاقة الكهربائية
دراسة السلوك الاقتصادي للجهات الفاعلة في نظام القوى في أسواق الطاقة الكهربائية
الحماية المثلى والتكيفية لأنظمة نقل وتوزيع الطاقة الكهربائية
مراقبة وأتمتة البنية التحتية الكهربائية على منصة الشبكة الذكية
تحفيز المستخدمين النهائيين للمشاركة في الاستهلاك الأمثل للطاقة
النمذجة والتصميم والتحكم الأمثل للعناصر الأساسية للنظام، بما في ذلك المولدات والمحركات والمحولات ومفاتيح القوى، إلخ.
إنشاء منصة آمنة ومستقرة وموثوقة لزيادة اختراق مصادر توليد الطاقة المتجددة والمعدات الذكية
جودة الطاقة المقدمة للمستهلكين مع وجود أحمال ومصادر حديثة بواجهات إلكترونيات القوى
يدرس طلاب البكالوريوس في تخصص أنظمة الطاقة الكهربائية، وفقًا للبرنامج المعتمد من وزارة العلوم والبحث والتكنولوجيا، بعد إكمال المواد الأساسية والرئيسية، ٢٤ وحدة تخصصية متعلقة بالمجالات الأساسية للتعرف على أساسيات هذا التخصص. من أمثلة هذه المواد:
الآلات الكهربائية (مقدمة في تشغيل المولدات المتزامنة والمحولات ثلاثية الطور والمحركات الحثية)
تحليل أنظمة الطاقة الكهربائية (نمذجة جميع عناصر أنظمة نقل وتوزيع الطاقة الكهربائية، خاصة خطوط النقل، دراسة طرق تدفق القدرة لتوريد الطاقة، دراسة سلوك النظام عند مواجهة ظروف غير طبيعية مثل الدوائر القصيرة، تغيرات التردد، تشغيل النظام ضمن النطاق الآمن، دراسة الاستقرار الساكن والديناميكي للنظام)
المرحلات والحماية (مقدمة في مفهوم أنظمة الحماية بما في ذلك هيكل المرحلات الكهروميكانيكية، وضع المرحلات في النظام وتنسيقها الأمثل، دراسة وتحليل سلوك المرحلات عند مواجهة ظروف غير طبيعية للنظام)
التجهيزات الكهربائية (مقدمة في أنظمة الإضاءة وتوريد الطاقة الداخلية للمباني، الحساب والتصميم الأمثل، إلخ.)
توليد الطاقة الكهربائية (مقدمة في مكونات وعناصر أنواع محطات توليد الطاقة المختلفة، بما في ذلك المحطات البخارية والغازية والدورة المركبة والنووية والطاقات المتجددة، إلخ.)
تصميم محطات الجهد العالي (مقدمة في مبادئ وحسابات تصميم أنواع محطات الجهد العالي المختلفة، الهياكل المختلفة، معدات العزل والحماية، إلخ.)
الإلكترونيات الصناعية (مقدمة في أنواع مفاتيح التحكم في إلكترونيات القوى بما في ذلك الثنائيات، الثايرستورات، IGBTs، دراسة سلوب المحولات الكهربائية المختلفة بما في ذلك العواكس AC-DC والعكس، محولات DC-DC، دراسة طرق إدارة التوافقيات في المحولات، إلخ.)
في بلدنا، الذي هو أرض غنية بموارد الطاقة، فإن أفضل طريقة لاستهلاك أو تبادل الطاقة هي تحويلها إلى طاقة كهربائية. يلعب هذا التخصص دورًا ومكانة خاصة في تنمية وتقدم بلدنا العزيز إيران، ومع الأخذ في الاعتبار النمو السريع لهذه الصناعة في البلاد (بمعدل نمو يتجاوز ١٠٪ سنويًا)، نشأت فرص عمل عديدة لخريجي هذا التخصص في القطاعات العامة والتعاونية والخاصة.
تخصص التحكم:
هندسة التحكم مجال ذو تطبيقات واسعة في الهندسة الكهربائية والهندسة الميكانيكية وهندسة الطيران والفضاء والهندسة الكيميائية وحتى الاقتصاد وعلم الأحياء. أهم أهداف تخصص التحكم هي التعرف على طرق تحليل ونمذجة الأنظمة الديناميكية وتقديم طرق تصميم واستخدام أنظمة التحكم الآلي لتحقيق السلوك المرغوب لهذه الأنظمة. لذلك، يعد تطبيق أنظمة التحكم المختلفة في المصانع والمراكز الصناعية ووحدات الخدمة ومحطات الطاقة والأنظمة الجوية الفضائية والهندسة الطبية الحيوية وحتى الاقتصاد والإدارة الصناعية جزءًا من التطبيقات المتنوعة للتحكم في مختلف الصناعات. مواد البكالوريوس في تخصص التحكم، بالإضافة إلى تعريف الطلاب بمبادئ التحكم، مُخططة بحيث تعد الطلاب بشكل مناسب لمواصلة الدراسة في المستويات الأعلى. البرنامج التخصصي الإلزامي لهذا التخصص يتكون من ٢٤ وحدة دراسية. بالطبع، يمكن للطلاب المهتمين بمعرفة المزيد حول هذا التخصص، بالإضافة إلى هذه المواد، التسجيل اختياريًا في مواد مستوى الماجستير في تخصص التحكم.
حاليًا، يمتلك قسم هندسة القوى والتحكم:
١٠ أعضاء هيئة تدريس
٨٨ طالب بكالوريوس (في تخصص الهندسة الكهربائية – القوى)
٨٠ طالب بكالوريوس (في تخصص الهندسة الكهربائية – التحكم)
١٦٨ طالب بكالوريوس بدون تخصص محدد
٢٤١ طالب ماجستير (في تخصصات الهندسة الكهربائية، أنظمة القوى، الهندسة الكهربائية- التحكم، الهندسة الكهربائية- إلكترونيات القوى والآلات الكهربائية)
٤١ طالب دكتوراه
مهمة القسم التعليمي:
تدريب كوادر متخصصة ومبدعة ومفكرة في التخصصات المختلفة للهندسة الكهربائية لتلبية احتياجات البلاد من القوى البشرية.
تطوير وتوسيع نطاق الهندسة الكهربائية مع التركيز على احتياجات المنطقة والبلاد.
الدخول في مجالات جديدة للمعرفة في مجال الهندسة الكهربائية.
زيادة كمية الإنتاج العلمي عالي القيمة.
الحفاظ على المستوى العلمي للأساتذة والطلاب وتعزيزه من خلال التطوير الكمي والنوعي للإنتاج العلمي وزيادة التعاون العلمي والبحثي على المستويين الوطني والدولي.
برامج القسم الخاصة لتعزيز المستوى العلمي للطلاب:
١. إرسال أكثر من ١٠ طلاب من مستويات أكاديمية مختلفة إلى دول مثل النمسا وإسبانيا، إلخ، كجزء من برامج التبادل الطلابي.
٢. عقد دورات تدريبية لبرامج مختلفة.
٣. عقد فصول تحضيرية للأولمبياد الطلابية.
٤. تنظيم زيارات علمية متنوعة بالتنسيق مع مركز الاتصال بالصناعة.
٥. عقد ورش عمل متعلقة بريادة الأعمال وفرص العمل من قبل متخصصين في الصناعة.
سوق العمل:
يمكن للمهندس الكهربائي، وفقًا لتخصصه الأكاديمي، العمل في مؤسسات مثل وزارة الاتصالات وتكنولوجيا المعلومات، وزارة الصناعة والمناجم والتجارة، محطات الطاقة، مصانع مختلفة (الأسمنت، السيارات، الحديد، إلخ)، منظمات قطاع الاتصالات، الصناعات العسكرية والدفاعية، إلخ. بالطبع، وفقًا للخبراء، هناك العديد من الفرص لريادة الأعمال في مهنة الهندسة الكهربائية وبدء عمل تجاري مستقل، حيث يمكن لمهندس كهربائي كفؤ وماهر أن يحدد ويحل احتياجات البلاد في مجال صناعة الكهرباء والاتصالات واتخاذ الإجراءات لمعالجتها.
بعض المهارات والقدرات العامة اللازمة لمهندس كهربائي تشمل:
موهبة جيدة في الرياضيات والفيزياء والحاسوب – لأن الأساس الرئيسي لمهنة الهندسة الكهربائية قائم على هذه العلوم.
القدرة على تحليل المشكلات وتقييم الحلول – يتعرض المهندس الكهربائي في مشاريع مختلفة باستمرار لأحداث ومشكلات متنوعة يجب أن يكون قادرًا على تحديدها وتحليلها وحلها جيدًا.
مهارات جيدة في اتخاذ القرارات – يكون المهندس الكهربائي عادة مسؤولاً عن وحدة أو مشروع في عمله، يجب أن يتخذ أفضل قرار في الوقت المناسب لأجزائه المختلفة لكي تسير الأمور بشكل جيد.
مهارات اتصال ممتازة – للتواصل والتعاون المناسب مع مديري وفنيي الشركة والمشاريع.
القدرة على التخطيط وترتيب أولويات العمل بفعالية – نظرًا لحساسية وأهمية مهنة الهندسة الكهربائية، يجب التخطيط للمهام والواجبات بشكل صحيح وفقًا لحساسيتها وأولويتها.
مهارات العمل الجماعي – للعمل مع جميع الأفراد المشاركين في المشروع وتقدمه.
الوعي الكامل بقوانين السلامة والصحة في هذا المجال – يواجه مجال الكهرباء والإلكترونيات مخاطر عديدة على الأفراد. لذلك، يجب على المهندس الكهربائي أن يكون على دراية بجميع لوائح وتعليمات السلامة والحماية وتطبيقها للحفاظ على صحته وصحة الآخرين.
