पावर प्लांट की क्षमता के अनुरूप SVG उपकरण का चयन कैसे करें?

सटीक SVG आकार निर्धारण के लिए पावर प्लांट की प्रतिक्रियाशील शक्ति की आवश्यकताओं का आकलन

लोड प्रोफाइल, ग्रिड शक्ति और गतिशील VAR मांग को जोड़ना

एक SVG प्रणाली के लिए सही आकार चुनना मुख्य रूप से तीन बातों पर निर्भर करता है जो एक साथ काम करती हैं: भार का समय के साथ परिवर्तन, विद्युत ग्रिड की सामर्थ्य (जिसे SCR कहा जाता है) और किसी भी क्षण प्रणाली द्वारा प्रतिक्रियाशील शक्ति की आवश्यकता। उदाहरण के लिए, ऐसी औद्योगिक सुविधाएँ जहाँ भार अत्यधिक अस्थिर होता है, जैसे कि बड़े आर्क भट्टियों का संचालन करने वाले इस्पात उद्योग। ये स्थान अक्सर कुछ सेकंड में प्रतिक्रियाशील शक्ति में 40% से अधिक के उतार-चढ़ाव का सामना करते हैं। इसका अर्थ है कि SVG को वोल्टेज को स्थिर रखने के लिए लगभग 20 मिलीसेकंड के भीतर अत्यंत तीव्रता से प्रतिक्रिया करनी होगी। जब ग्रिड कमजोर होते हैं (SCR 3 से कम), तो ये अचानक परिवर्तन वोल्टेज संबंधी बड़ी समस्याएँ उत्पन्न करते हैं। ऐसी स्थितियों में कार्यशालाओं को उन SVG प्रणालियों की आवश्यकता होती है जिनका आकार मजबूत ग्रिड में प्रयुक्त प्रणालियों की तुलना में लगभग 25 से 30% अधिक हो। IEEE द्वारा 2023 में किए गए एक हालिया अध्ययन में एक रोचक तथ्य भी उजागर किया गया। उन्होंने पाया कि जब लोग 8% THD से ऊपर के हार्मोनिक विकृतियों को नजरअंदाज करते हैं, तो वे अपने SVG को लगभग 18% कम आकार का चुनते हैं। और यह अनुमान लगाइए कि क्या होता है? वोल्टेज गिरावट के समय संधारित्र बैंक जल्दी विफल हो जाते हैं।

केस अध्ययन: 200 मेगावॉट के पवन फार्म में 15-मिनट के पूर्वानुमान का उपयोग करके गतिशील SVG आकार निर्धारण

एक नवीकरणीय ऊर्जा संचालक ने ऐतिहासिक ग्रिड अतिभार डेटा के साथ सहसंबंधित 15-मिनट के पवन उत्पादन पूर्वानुमान का उपयोग करके SVG तैनाती को अनुकूलित किया। इससे SVG आकार निर्धारण पारंपरिक 35% सुरक्षा मार्जिन से एक लक्षित 12% आरक्षित क्षमता पर स्थानांतरित हो गया। इस समाधान में शामिल थे:

• 48 MVAR क्षमता के कुल मिलाकर मॉड्यूलर SVG इकाइयाँ
• IEC 61400-25 के अनुपालन में वास्तविक समय SCADA एकीकरण
• अनुमानित रैंप दरों के आधार पर प्रतिक्रियाशील क्षमता पूर्ति को गतिशील रूप से समायोजित करने वाले अनुकूलनशील नियंत्रण एल्गोरिदम

परिणामस्वरूप वोल्टेज विचलन की घटनाओं में 67% की कमी और स्थापित SVG क्षमता के 92% उपयोग की प्राप्ति हुई—जो यह प्रदर्शित करता है कि भविष्यवाणी विश्लेषण कैसे गतिशील VAR समर्थन को वास्तविक संयंत्र व्यवहार के साथ सटीक रूप से संरेखित करता है।

ग्रिड अनुपालन और प्रणाली बाधाओं के आधार पर तकनीकी विशिष्टताओं को परिभाषित करना

हार्मोनिक सीमाएँ, वोल्टेज दोलन सहनशीलता (IEC 61000-2-2), और SCR आवश्यकताएँ

SVG प्रणालियों के तकनीकी विनिर्देशों को प्रत्येक स्थापना स्थल पर वास्तविक ग्रिड विनियमों और विशिष्ट विद्युत आवश्यकताओं के अनुरूप होना चाहिए। PCC बिंदु पर कुल हार्मोनिक विकृति (THD) को 5% से कम रखने से ट्रांसफॉर्मर के अत्यधिक तापन और सुरक्षा रिले के गलत संचालन जैसी समस्याओं को रोका जा सकता है। मानक IEC 61000-2-2 के अनुसार, अस्थायी घटनाओं—जैसे मोटरों के प्रारंभ होने या दोषों के निवारण होने के दौरान—वोल्टेज में ±10% तक का उतार-चढ़ाव हो सकता है, जिससे बिजली के झिलमिलाने (फ्लिकरिंग) की समस्या रुकती है और पूरी प्रणाली स्थिर बनी रहती है। छोटे परिपथ अनुपात (SCR) का भी SVG आकार निर्धारित करने में महत्वपूर्ण योगदान होता है। जब SCR मान 3 से नीचे गिर जाते हैं, तो अप्रत्याशित विक्षोभों के दौरान उचित वोल्टेज स्तर बनाए रखने के लिए स्थापनाओं को आमतौर पर लगभग 20 से 30 प्रतिशत अधिक प्रतिक्रियाशील शक्ति क्षमता की आवश्यकता होती है। यदि इन मानकों को पूरा नहीं किया जाता है, तो ग्रिड से बलपूर्वक डिस्कनेक्शन या नियामक प्राधिकरणों द्वारा जुर्माना लगाए जाने का जोखिम उत्पन्न हो सकता है; अतः किसी भी SVG समाधान को तैनात करने से पहले व्यापक मॉडलिंग कार्य के माध्यम से इन पैरामीटर्स को सही ढंग से निर्धारित करना पूर्णतया आवश्यक है।

प्रमुख अनुपालन आवश्यकताएँ

मौजूदा सबस्टेशन अवसंरचना के साथ SVG के चिकने एकीकरण को सुनिश्चित करना

IEC 61850-9-2 GOOSE इंटरफेसिंग के माध्यम से पुराने रिले असंगतता का समाधान करना

पुराने स्कूल के सुरक्षा रिले अक्सर SVG प्रणालियों के एकीकरण के प्रयास में बाधा उत्पन्न करते हैं, क्योंकि वे अपने स्वयं के विशिष्ट संचार प्रोटोकॉल का उपयोग करते हैं। समाधान IEC 61850-9-2 GOOSE संदेशन के रूप में आता है, जो इन पुराने रिले और नए SVG नियंत्रकों के बीच वास्तव में तीव्र डेटा स्थानांतरण की अनुमति प्रदान करता है। हम सामान्य ईथरनेट कनेक्शन के माध्यम से 4 मिलीसेकंड से कम के प्रतिक्रिया समय की बात कर रहे हैं, और सबसे अच्छी बात यह है कि किसी भी हार्डवेयर को प्रतिस्थापित करने की आवश्यकता नहीं है। उच्च वोल्टेज वातावरण में काम करने वालों के लिए, प्रकाशिक तंतु (ऑप्टिकल फाइबर) कनेक्शन उन सिग्नलों को बिगाड़ सकने वाले विद्युत चुंबकीय हस्तक्षेप की समस्या का समाधान करते हैं। और 2023 के हालिया उद्योग मानकों के अनुसार, मानकीकृत GOOSE कार्यान्वयन को अपनाने से स्थापना समय पारंपरिक विधियों की तुलना में लगभग आधा कम हो जाता है। इस दृष्टिकोण को इतना आकर्षक बनाने वाली बात यह है कि यह कंपनियों को अपने मौजूदा रिले अवसंरचना का उपयोग जारी रखने की अनुमति देता है, जबकि पूरी प्रणाली में तीव्र, समकालिक प्रतिक्रियाशील शक्ति प्रबंधन के सभी लाभ भी प्राप्त करने की सुविधा प्रदान करता है।

चरणबद्ध तैनाती के लिए मॉड्यूलर, स्केलेबल SVG इकाइयों के लाभ

मॉड्यूलर SVG वास्तुकल्प उद्यान के विकास और भार के विकास के साथ संरेखित चरणबद्ध तैनाती का समर्थन करते हैं। इसके लाभ इस प्रकार हैं:

• पूंजी अनुकूलन : 10–20 MVAR इकाइयों के साथ प्रारंभ करें और जैसे-जैसे विद्युत उत्पादन बढ़ता है, क्षमता को क्रमशः बढ़ाएँ
• परिचालन निरंतरता : हॉट-स्वैपेबल मॉड्यूल पूर्ण सिस्टम शटडाउन के बिना रखरखाव की अनुमति देते हैं
• प्रौद्योगिकी लचीलापन : बाद के चरण के अपग्रेड नए नियंत्रण फर्मवेयर या पावर इलेक्ट्रॉनिक्स को पुनर्डिज़ाइन किए बिना एकीकृत कर सकते हैं
• फुटप्रिंट दक्षता : संकुचित डिज़ाइन पारंपरिक SVG की तुलना में 40% कम स्थान घेरते हैं (2024 ग्रिड सॉल्यूशंस रिपोर्ट)

चरणबद्ध तैनाती सुनिश्चित करती है कि प्रतिक्रियाशील क्षतिपूर्ति वास्तविक भार प्रोफाइल के अनुरूप हो—इससे महंगे अतिनिवेश से बचा जा सकता है, जबकि विस्तार के दौरान वोल्टेज स्थिरता भी बनी रहती है। स्केलेबल विन्यास अत्यधिक महत्वपूर्ण उप-केंद्रों के लिए N+1 आधिकारिकता (रिडंडेंसी) को भी सक्षम करते हैं।

सामान्य प्रश्न

SVG प्रणाली क्या है?
एक SVG सिस्टम, या स्टैटिक वार जनरेटर, एक ऐसा उपकरण है जो आवश्यकतानुसार तीव्रता से प्रतिक्रियाशील शक्ति की आपूर्ति या अवशोषण करके वोल्टेज स्थिरता में सुधार करने के लिए उपयोग किया जाता है।

SVG आकार निर्धारण के लिए SCR क्यों महत्वपूर्ण है?
शॉर्ट सर्किट रेशियो (SCR) ग्रिड की शक्ति को दर्शाता है। कम SCR मानों के लिए अधिक महत्वपूर्ण वोल्टेज उतार-चढ़ाव के कारण बड़े SVG सिस्टम की आवश्यकता होती है।

पूर्वानुमान विश्लेषिकी SVG दक्षता में सुधार कैसे करती है?
पूर्वानुमान विश्लेषिकी SVG क्षमता को भविष्यवाणी की गई आउटपुट और वास्तविक सिस्टम व्यवहार के अनुसार समायोजित करती है, जिससे प्रदर्शन का अनुकूलन और वोल्टेज विचलन में कमी आती है।