SVG বিদ্যুৎ সিস্টেমের রিয়্যাকটিভ পাওয়ার কম্পেনসেশনে কী ভূমিকা পালন করে?

SVG কীভাবে কাজ করে: মূল কার্যপ্রণালী এবং রিয়্যাক্টিভ কারেন্ট নিয়ন্ত্রণ

স্ট্যাটিক ভার জেনারেটরগুলি, যা সাধারণত SVG নামে পরিচিত, রিয়্যাক্টিভ পাওয়ার ব্যবস্থাপনা করার ক্ষেত্রে ঐতিহ্যগত পদ্ধতির থেকে আলাদা ভাবে কাজ করে। এই যন্ত্রগুলি রিয়্যাক্টিভ কারেন্ট (ভার-এ পরিমাপিত) উৎপন্ন করতে বা গ্রহণ করতে অর্ধপরিবাহী উপাদান—যাদের নাম IGBT—এর উপর নির্ভরশীল, যেখানে কোনও যান্ত্রিক গতিশীল অংশ জড়িত থাকে না। এই কাজটি যেভাবে করা হয়, তা আসলে বেশ চতুর। এগুলি পালস ওয়াইডথ মডুলেশন নামক কিছু ব্যবহার করে বিপরীতমুখী বৈদ্যুতিক কারেন্ট তৈরি করে। যখন একটি ইন্ডাক্টিভ লোড বিলম্ব সৃষ্টি করে, তখন SVG সেই অসামঞ্জস্য মেটাতে ক্যাপাসিটিভ কারেন্ট ছোড়ে। অন্যদিকে, যেসব ক্যাপাসিটিভ লোড বিভিন্ন ধরনের সমস্যা সৃষ্টি করে, তাদের জন্য এটি বিপরীত পদ্ধতি অবলম্বন করে। এই সমগ্র প্রক্রিয়াটি অত্যন্ত দ্রুত ঘটে, মাত্র এক সেকেন্ডের একটি অতি ক্ষুদ্র অংশের মধ্যেই সিস্টেমগুলিকে প্রায় আদর্শ পাওয়ার ফ্যাক্টরের কাছাকাছি নিয়ে আসে।

আইজি বিটি-ভিত্তিক ভোল্টেজ-সোর্স ইনভার্সন মাধ্যমে তাত্ক্ষণিক ভার উৎপাদন

মূল উদ্ভাবন হল আইজিবিটি ভোল্টেজ-সোর্স কনভার্টার আর্কিটেকচার। ডিসি বাস ভোল্টেজের দ্রুত স্যুইচিং এন্টি-প্যারালাল আইজিবিটি জোড়ার মাধ্যমে গ্রিড ভোল্টেজের সাপেক্ষে ঠিক ৯০° ফেজ অফসেটে তিন-ফেজ এসি তরঙ্গরূপ গঠন করা হয়—যা সিস্টেম ভোল্টেজের সমানুপাতিক রিয়্যাক্টিভ পাওয়ার আউটপুটের নির্ভুল, চলমান নিয়ন্ত্রণ সক্ষম করে। ঐতিহ্যগত সমাধানগুলির তুলনায় প্রধান সুবিধাগুলি হল:

• ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্কগুলির সহজাত হারমোনিক রেজোন্যান্স ঝুঁকির অপসারণ
• সম্পূর্ণ ক্যাপাসিটিভ থেকে ইন্ডাক্টিভ রেঞ্জ জুড়ে সীমাহীন, ধাপহীন সামঞ্জস্য
• ভোল্টেজ-স্বাধীন কারেন্ট আউটপুট—থাইরিস্টর-নিয়ন্ত্রিত এসভিসি-এর বিপরীতে

সাব-মিলিসেকেন্ড গতিশীল প্রতিক্রিয়া বনাম যান্ত্রিক স্যুইচিংয়ের সীমাবদ্ধতা

এসভিজি-গুলি ১–৫ মিলিসেকেন্ডের মধ্যে প্রতিক্রিয়া জানায়—যা থাইরিস্টর-সুইচড ক্যাপাসিটরগুলির (৩০০–৫০০ মিলিসেকেন্ড) তুলনায় ১০০–৩০০ গুণ দ্রুত এবং যান্ত্রিক সুইচগুলির তুলনায় অনেক গুণ দ্রুত, যেখানে শারীরিক যোগাযোগের চলন ও পুনঃজ্বলনের সীমাবদ্ধতার কারণে ২০–৪০ সাইকেলের বিলম্ব হয়। এই সাব-সাইকেল গতি নিম্নলিখিত ক্ষেত্রে অপরিহার্য:

• মোটর স্টার্ট বা জেনারেটর ট্রিপিংয়ের সময় ভোল্টেজ কলাপ্স রোধ করা
• আর্ক ফার্নেস এবং ওয়েল্ডিং অ্যাপ্লিকেশনে ফ্লিকার হ্রাস করা
• দ্রুত সৌর/বায়ু উৎপাদন পরিবর্তনের মধ্যে ভোল্টেজ স্থিতিশীল রাখা

গুরুত্বপূর্ণভাবে, SVGগুলি বিচ্ছিন্নতা ছাড়াই ধারক এবং আবিষ্ট মোডের মধ্যে স্বচ্ছ রূপান্তরিত হয়—দোষ রাইড-থ্রু (FRT) চলাকালীন বিচ্ছিন্নতাহীন প্রতিক্রিয়াশীল সঞ্চয় সরবরাহ করে, যা যান্ত্রিক সিস্টেমগুলি অর্জন করতে পারে না।

বিদ্যুৎ গুণগত উন্নয়নের জন্য SVG: হারমোনিক্স, অসাম্য এবং নিয়মাবলী অনুসরণ

বাস্তব-সময় হারমোনিক ফিল্টারিং এবং তিন-ফেজ অসাম্য সংশোধন

SVG প্রযুক্তি পরিবর্তনশীল ফ্রিক uency ড্রাইভ (VFD) এর মতো উৎস থেকে আসা বিরক্তিকর ফ্রিকোয়েন্সিগুলিকে প্রায় তৎক্ষণাৎ বিপরীত কারেন্ট পাঠিয়ে হারমোনিক বিকৃতির বিরুদ্ধে কাজ করে, যা সেগুলিকে বাতিল করে। যখন এটি রিয়েল-টাইমে ঘটে, তখন এটি মোট হারমোনিক বিকৃতি (THD) কে ৫% এর নিচে রাখে—এটি কারখানার ফ্লোরে বিভিন্ন সূক্ষ্ম সরঞ্জামের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। আরেকটি বড় সুবিধা হলো SVG গুলির তিন-ফেজ ভোল্টেজ অসাম্য মোকাবেলা করার ক্ষমতা, যা ফেজগুলির মধ্যে রিয়্যাক্টিভ পাওয়ার পরিচালনার তাদের অনন্য পদ্ধতির মাধ্যমে সম্ভব হয়। ধরুন, একটি উৎপাদন সুবিধায় অনেকগুলি একক-ফেজ লেজার কাটার এবং বড় তিন-ফেজ মেশিনারি একসাথে চলছে। যদি ভালোভাবে সাম্য না থাকে, তবে মোটরগুলি অত্যধিক গরম হয়ে যেতে পারে এবং শীঘ্রই ব্যর্থ হতে পারে। কিন্তু SVG স্থাপন করলে আমরা দেখেছি যে ভোল্টেজ অসাম্য ৮% এর কাছাকাছি থেকে মাত্র ২% এর কিছু বেশি পর্যন্ত ব্যাপকভাবে কমে গেছে। এবং পুরনো নিষ্ক্রিয় ফিল্টার সিস্টেমগুলির বিপরীতে, এখানে সুইচগুলির কাজ শুরু হওয়ার জন্য অপেক্ষা করার দরকার নেই অথবা কার্যকারিতা সীমিত করে দেওয়া সেই বিরক্তিকর টিউনিং সমস্যাগুলির সম্মুখীন হতে হয় না।

উচ্চ-বিকৃতি শিল্প সুযোগে IEEE 519–2022 সীমা পূরণ

SVG প্রযুক্তি আর্ক ফার্নেস বা ডেটা সেন্টারের মতো কঠিন পরিবেশেও ৫০তম ক্রম পর্যন্ত হারমোনিক্সগুলিকে সক্রিয়ভাবে নিয়ন্ত্রণ করে, যার ফলে সিস্টেমগুলি IEEE 519-2022 মানের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ থাকে। যখন PCC ভোল্টেজ ১০% এর বেশি বিকৃত হতে শুরু করে, তখন এই SVG ইউনিটগুলি মোট হারমোনিক বিকৃতি (THD) প্রায় ৩.৫% বা তার চেয়ে ভালো স্তরে নিয়ন্ত্রণ করে রাখে—যা অধিকাংশ ইউটিলিটি কর্তৃক নির্ধারিত ৫% সীমার চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে নিচে। একটি বাস্তব উদাহরণ হলো একটি সেমিকন্ডাক্টর কারখানা, যেখানে SVG ইনস্টল করার পর হারমোনিক সমস্যা প্রায় ৯২% কমে যায়; এছাড়া, গত বছরের পোনেমন ইনস্টিটিউটের প্রতিবেদন অনুযায়ী, ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্ক রক্ষণাবেক্ষণে প্রতি বছর প্রায় ৭৪০,০০০ মার্কিন ডলার সাশ্রয় করা হয়। শুধুমাত্র নিয়মকানুন মেনে চলার পাশাপাশি, এই প্রতিরোধমূলক পদ্ধতি সম্ভাব্য জরিমানা এড়াতে, ট্রান্সফরমারগুলিকে অপ্রয়োজনীয় চাপ থেকে রক্ষা করতে এবং অপ্রত্যাশিত ব্যাঘাত ছাড়াই কার্যক্রম নিরবিচ্ছিন্নভাবে চালাতে সহায়তা করে।

গ্রিড স্থিতিশীলতা সক্রিয়কারী হিসেবে SVG: ভোল্টেজ সমর্থন এবং ত্রুটি অতিক্রমণ (FRT)

গ্রিড বিঘ্ন এবং FRT ঘটনার সময় গতিশীল ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ

SVG প্রযুক্তি ভোল্টেজ পতন, আধিক্য বা সিস্টেম ত্রুটির সময় প্রায় তৎক্ষণাৎ রিয়্যাক্টিভ পাওয়ার ইনজেক্ট করে বা শোষণ করে বৈদ্যুতিক গ্রিডগুলিকে স্থিতিশীল রাখতে সহায়তা করে। যান্ত্রিক ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্কগুলি প্রতিক্রিয়া দেখাতে প্রায় ৩ থেকে ৫ সাইকেল সময় নেয়, কিন্তু SVG সিস্টেমগুলি তৎক্ষণাৎ প্রতিক্রিয়া জানায়, যার ফলে ভোল্টেজগুলি স্বাভাবিক মাত্রার প্রায় ±২% এর মধ্যে বজায় থাকে এবং সুরক্ষা ডিভাইসগুলি অপ্রয়োজনীয়ভাবে ট্রিপ হওয়া রোধ করা হয়। ত্রুটি অতিক্রমণ (FRT) পরিস্থিতির মুখোমুখি হলে, এই সিস্টেমগুলি আইইইই ১৫৪৭-২০১৮ মানদণ্ডে উল্লিখিত কঠোর গ্রিড প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য যথেষ্ট রিয়্যাক্টিভ পাওয়ার রিজার্ভ বজায় রাখে। যেসব অঞ্চলে বায়ু শক্তি বিদ্যুৎ মিশ্রণের একটি বড় অংশ গঠন করে, সেখানে SVG-ভিত্তিক ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ ব্যবহার করলে ২০২৩ সালে 'পাওয়ার সিস্টেমস রিসার্চ' জার্নালে প্রকাশিত গবেষণা অনুযায়ী পুরনো পদ্ধতির তুলনায় বিদ্যুৎ বিচ্ছিন্নতা প্রায় ৬০ শতাংশ কমে যায়।

কেস প্রমাণ: SVG-ভিত্তিক রিয়্যাক্টিভ রিজার্ভ সহ ৩৩ কেভি ওয়াইন্ড ফার্ম ইন্টিগ্রেশন

১৫টি টারবাইন সমন্বিত ৩৩ কেভি ওয়াইন্ড ফার্মে SVG-এর গ্রিড স্থিতিশীলকরণ প্রভাব প্রদর্শিত হয়েছিল। ইনস্টলেশনের পূর্বে, ঝড়ের প্রভাবে ভোল্টেজ ডিপ ৮% অতিক্রম করেছিল, যা টারবাইন ডিসকানেকশন ট্রিগার করেছিল। ৫ এমভিএআর SVG সিস্টেম প্রয়োগের পর, রিয়্যাক্টিভ রিজার্ভ ফাস্ট রিসপন্স টাইম (FRT) ঘটনার ৯৮% সময়ে ভোল্টেজকে বেসলাইনের ১.৫% এর মধ্যে বজায় রেখেছিল। প্রধান ফলাফলগুলি ছিল:

• গ্রিড ফল্টের সময় ০.৯ পার ইউনিট (pu) এর নিচে ভোল্টেজ স্যাগে ৭০% হ্রাস
• ০.১৫ সেকেন্ড স্থায়ী ফল্ট সময়সীমার মধ্যে কোনও ওয়াইন্ড টারবাইন ড্রপআউট নেই
• নবায়নযোগ্য শক্তি ইন্টিগ্রেশনের জন্য EN ৫০৫৪৯-২:২০১৯ গ্রিড কোড প্রয়োজনীয়তা সম্পূর্ণরূপে পূরণ

এই কেসটি SVG-এর ভূমিকা যাচাই করে যা নির্ভরযোগ্য, উচ্চ-প্রবেশ্য নবায়নযোগ্য শক্তি ইন্টিগ্রেশনকে সক্ষম করে।

SVG বনাম বিকল্পগুলি: অপারেশনাল নমনীয়তা এবং লাইফসাইকেল মূল্য

এসভিজি প্রযুক্তি ঐতিহ্যগত ক্যাপাসিটর ব্যাংক এবং থাইরিস্টর নিয়ন্ত্রিত সিস্টেমের তুলনায় অনেক বেশি নমনীয়তা প্রদান করে। যেহেতু যান্ত্রিক সমাধানগুলি লক্ষণীয় বিলম্বের সাথে ধাপে ধাপে সুইচ করে, তার বিপরীতে এসভিজিগুলি প্রায় তৎক্ষণাৎ উভয় দিকে প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি নিয়ন্ত্রণ করে, যা সেই বিরক্তিকর ট্রানজিয়েন্ট এবং ভোল্টেজ ফ্লিকার সমস্যাগুলি দূর করে। এই গতি ওয়েল্ডিং অপারেশন এবং স্টিল রোলিং মিলের মতো চলমান লোড পরিবর্তনশীল শিল্পখাতগুলিতে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য তৈরি করে। ১০০ মিলিসেকেন্ডের বেশি প্রতিক্রিয়া বিলম্ব হলে স্ট্যান্ডার্ড সরঞ্জামগুলি তা সামলাতে পারে না, যা অস্থিতিশীলতা এবং উৎপাদন সংক্রান্ত সমস্যা সৃষ্টি করে—যা কারও সাথে মোকাবিলা করতে চাওয়া হয় না।

এই সিস্টেমগুলির দিকে তাকালে আজীবন মূল্য প্রস্তাবটি সত্যিই চোখে পড়ে। SVG প্রযুক্তি অনুরূপ SVC মডেলগুলির তুলনায় ক্ষতি প্রায় অর্ধেক থেকে তিন-চতুর্থাংশ পর্যন্ত কমিয়ে দেয়। কেন? কারণ এখন আর কোনো রিয়াক্টর হিটিং জড়িত নেই এবং আমাদের সেইসব বিরক্তিকর বহিঃস্থ হারমোনিক ফিল্টারগুলির সাথেও মাথা ঘামাতে হয় না। এর ফলে সময়ের সাথে সাথে শক্তি বিলে বাস্তবিক অর্থ সঞ্চয় হয়। আরেকটি বড় সুবিধা হলো যে, এতে সরানোর জন্য কোনো গতিশীল অংশ নেই এবং কোনো ক্যাপাসিটরও নেই যা সময়ের সাথে সাথে পুরনো হয়ে যায় এবং নিয়মিত প্রতিস্থাপন করতে হয়। রক্ষণাবেক্ষণ পরীক্ষাগুলি পুরনো ইলেকট্রোমেকানিক্যাল সিস্টেমগুলির তুলনায় ৩ থেকে ৫ বছর বেশি স্থায়ী হতে পারে। কিছু খনন কার্যক্রম এই স্থাপনাগুলির সাথে প্রায় ৯৯.৫% আপটাইম পাওয়ার কথা জানিয়েছে, যা স্পষ্টতই ব্যয়বহুল উৎপাদন বন্ধের ঝুঁকি এড়াতে সাহায্য করে। এছাড়া, SVG ইউনিটগুলির ভৌত আকার ঐতিহ্যবাহী ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্কগুলির তুলনায় প্রায় ৪০ থেকে ৬০ শতাংশ কম স্থান নেয়। এটি স্থানের অভাব থাকা অবস্থায় বিদ্যমান সুবিধাগুলিতে সংস্কার (রিট্রোফিট) করার জন্য এদের আদর্শ পছন্দ করে তোলে।

সাধারণ জিজ্ঞাসা

এসভিজি কী এবং এটি কীভাবে কাজ করে?

এসভিজি, অথবা স্ট্যাটিক ভার জেনারেটর, হলো একটি ডিভাইস যা যান্ত্রিক গতিশীল অংশ ছাড়াই প্রতিক্রিয়াশীল পাওয়ার পরিচালনা করে। এটি আইজিবিটি (IGBT) ব্যবহার করে বিপরীতমুখী বৈদ্যুতিক প্রবাহ তৈরি করে এবং প্রায় তৎক্ষণাৎ আবিষ্ট (ইন্ডাক্টিভ) বা ধারক (ক্যাপাসিটিভ) লোডগুলিকে সাম্যায়িত করে।

এসভিজিগুলি বিদ্যুৎ গুণগত মান কীভাবে উন্নত করে?

এসভিজিগুলি হারমোনিক্স ফিল্টার করে, তিন-ফেজ অসাম্যতা সংশোধন করে এবং IEEE 519-2022 এর মতো শিল্প মানদণ্ডের সাথে অনুপালন বজায় রাখে। এগুলি ভোল্টেজ স্যাগ হ্রাস করতে সাহায্য করে এবং মোট হারমোনিক বিকৃতি (THD) স্তর কম রাখে।

পারম্পরিক পদ্ধতির তুলনায় এসভিজি প্রযুক্তির সুবিধাগুলি কী কী?

পারম্পরিক ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্ক এবং থাইরিস্টর-নিয়ন্ত্রিত সিস্টেমের তুলনায় এসভিজি প্রযুক্তি দ্রুততর প্রতিক্রিয়া সময়, বৃহত্তর নমনীয়তা, কম ক্ষতি, কম রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন এবং দক্ষ স্থান ব্যবহারের সুবিধা প্রদান করে।