مهندسی قدرت (Power engineering) یکی از زیر شاخه‌های اصلی مهندسی برق است که با سیستمهای قدرت به ویژه تولید،انتقالوتوزیع توان الکتریکی سروکار دارد، همچنین با تبدیل انرژی الکتریکی به شکلهای دیگر انرژی و با تجهیزات الکترومکانیکی سروکار دارد.
هر سیستم قدرت از سه شاخه اصلی تشکیل می گردد :
- شاخه تولید انرژی الکتریکی
- شاخه انتقال انرژی الکتریکی
- شاخه توزیع انرژی الکتریکی
تولید توان :
تولید انرژی الکتریکی فرایندی است که در طول آن دیگر شکلهای انرژی به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شوند. برای انجام این فرایند راه‌های متعددی وجود دارد. از تبدیل الکترومکانیکی معمولاً در مواردی استفاده می‌شود که منبع انرژی زغال سنگ (نیروگاه های سوخت فسیلی), نفت، گاز طبیعی،اورانیوم(انرژی هسته‌ای), جریان آب یا جریان باد باشد و در تمام این موارد به جز انرژی بادی برای تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی از ژنراتورهای سنکرون AC که به توربین بخار، گازی یا آبی متصل هستند استفاده می‌شود. استفاده از این نوع ژنراتورها دارای فواید بسیاری است که استفاده از آن‌ها را در بیشتر صنایع بزرگ تولید برق رایج کرده‌است.
هزینه‌های تولید انرژی الکتریکی در بیشتر روش‌ها به‌طور مشخص تابعی از قیمت سوخت مصرفی و بهره‌وری در نیروگاه
است و در همین راستا برای هر نیروگاه یک تابع هزینه تعریف می‌شود که
می‌توان آن را با یک معادله درجه دوم تقریب زد که تابعی از هزینه سوخت
نیروگاه است.
امروزه دانشمندان به دنبال منابع جدید برای تولید انرژی الکتریکی هستند که
درآن به جای استفاده از سوخت‌های متداول از انرژی های تجدید پذیر
و نو که به صورت رایگان در اختیار ما قرار دارند، استفاده شود تا با
جایگزینی این منابع وابستگی قیمت انرژی الکتریکی به قیمت سوخت را کاهش
دهند.
انتقال توان :
فرایند جابجایی توان الکتریکی را انتقال انرژی الکتریکی گویند. این فرایند معمولاً شامل انتقال انرژی الکتریکی از مولد یا تولیدکننده به پست های توزیع نزدیک شهرها یا مراکز تجمع صنایع است و از این پس یعنی تحویل انرژی الکتریکی به مصرف‌کننده‌ها در محدوده توزیع انرژی الکتریکی است. انتقال انرژی الکتریکی به ما اجازه میدهد تا به سادگی و بدون پذیرفتن هزینه حمل سوختها و همچنین جدای از آلودگی تولید شده از سوختن سوختها در نیروگاه، از انرژی الکتریکی بهره بگیریم.
توزیع توان :
توزیع انرژی الکتریکی در واقع دریافت برق از شبکه انتقال و رساندن آن به مصرف‌کننده هاست. تبدیل ولتاژ وارد شده به سیستم توزیع به ولتاژ مورد نیاز مصرف‌کننده‌ها نیز در حوزه توزیع برق قرار میگیرد.
شمای ساده و کلی از یک سیستم قدرت:
