SVG को बिजुली प्रणालीहरूको प्रतिक्रियाशील शक्ति कम्पेन्सेसनमा के भूमिका छ?

SVG कसरी काम गर्छ: मुख्य संचालन सिद्धान्त र प्रतिक्रियात्मक विद्युत् प्रवाह नियन्त्रण

स्टैटिक भ्यार जेनरेटरहरू, जुन सामान्यतया SVG को रूपमा चिनिन्छन्, प्रतिक्रियात्मक शक्ति व्यवस्थापन गर्दा पारम्परिक विधिहरूबाट फरक तरिकाले काम गर्छन्। यी उपकरणहरूले प्रतिक्रियात्मक विद्युत् प्रवाह (VAR मा मापन गरिएको) उत्पादन गर्न वा अवशोषण गर्न आईजीबीटी (IGBT) नामक अर्धचालक घटकहरूमा निर्भर गर्छन्, जसमा कुनै पनि यान्त्रिक गतिशील भागहरू समावेश छैनन्। यस्तो काम गर्ने तरिका वास्तवमै बुद्धिमान् छ। यी उपकरणहरूले पल्स विड्थ मोडुलेसन (PWM) नामक प्रविधिको प्रयोग गरेर विपरीत विद्युत् प्रवाहहरू सिर्जना गर्छन्। जब कुनै प्रेरक लोडले विद्युत् प्रवाहमा पछाडि पर्ने (ल्याग) समस्या सिर्जना गर्छ, SVG ले त्यसलाई सन्तुलन गर्न क्यापासिटिभ विद्युत् प्रवाह पठाउँछ। अर्कोतर्फ, क्यापासिटिभ लोडहरूले उत्पन्न गर्ने विभिन्न प्रकारका समस्याहरूको लागि यो उल्टो काम गर्छ। यो सम्पूर्ण प्रक्रिया अत्यन्तै छिटो हुन्छ, जसले गर्दा प्रणालीहरू एक सेकेण्डको मात्र एक भागमा नै लगभग पूर्ण शक्ति कारकमा पुग्छन्।

तत्काल VAR उत्पादनका लागि IGBT-आधारित भोल्टेज-स्रोत इन्भर्सन

मुख्य नवाचार IGBT भोल्टेज-स्रोत कन्भर्टर संरचना हो। विपरीत-समानान्तर IGBT युग्महरू मार्फत डीसी बस भोल्टेजको तीव्र स्विचिङले ग्रिड भोल्टेजबाट सट्यै ९०° फेजमा तीन-फेज एसी तरङ्गाक्रमहरूको निर्माण गर्छ—जसले प्रणाली भोल्टेजको आनुपातिक रूपमा प्रतिक्रियाशील शक्ति उत्पादनको सटीक, निरन्तर नियन्त्रण सम्भव बनाउँछ। पारम्परिक समाधानहरूको तुलनामा प्रमुख फाइदाहरूमा समावेश छन्:

• क्यापासिटर बैंकहरूमा अन्तर्निहित हार्मोनिक अनुनादको जोखिमको उन्मूलन
• सम्पूर्ण क्यापासिटिभदेखि इन्डक्टिभ सीमासम्म सुग्राही, कदमरहित समायोजन
• भोल्टेज-निर्भर वर्तमान उत्पादन—थाइरिस्टर-नियन्त्रित SVCहरूको विपरीत

उप-मिलिसेकेन्ड गतिशील प्रतिक्रिया बनाम यान्त्रिक स्विचिङका सीमाहरू

SVGहरू १–५ मिलिसेकेन्डमा प्रतिक्रिया दिन्छन्—जुन थाइरिस्टर-स्विच गरिएका क्यापासिटरहरू (३००–५०० मिलिसेकेन्ड) भन्दा १००–३०० गुणा छिटो र यान्त्रिक स्विचहरूभन्दा कतौं गुणा छिटो हो, जुन भौतिक सम्पर्क गतिको कारण २०–४० चक्रको विलम्ब र पुनः प्रज्वलन सीमाको कारण ढिलो हुन्छन्। यो उप-चक्र गति निम्नका लागि आवश्यक छ:

• मोटर सुरु वा जनरेटर ट्रिपिङको समयमा भोल्टेज कोल्याप्स रोक्ने
• आर्क फर्नेस र वेल्डिङ अनुप्रयोगहरूमा फ्लिकर कम गर्ने
• सौर/पवन उत्पादनमा छिटो उतारचढावको बीचमा भोल्टेज स्थिर पार्ने

महत्त्वपूर्ण रूपमा, SVGहरू क्षणिक विच्छेद नगरी धारिता (क्यापासिटिभ) र प्रेरणा (इन्डक्टिभ) मोडबीच संक्रमण गर्न सक्छन्—दोष राइड-थ्रू (FRT) को समयमा अविच्छिन्न प्रतिक्रियात्मक स्रोतहरू प्रदान गर्दै, जुन क्षमता यान्त्रिक प्रणालीहरूले प्रदान गर्न सक्दैनन्।

शक्ति गुणस्तर सुधारका लागि SVG: हार्मोनिक्स, असन्तुलन र अनुपालन

वास्तविक समयमा हार्मोनिक फिल्टरिङ र त्रिकोणीय (थ्री-फेज) असन्तुलन सुधार

SVG प्रविधि चरम स्थितिको विकृति विरुद्ध काम गर्दछ, जसले लगभग तुरुन्तै विपरीत धाराहरू पठाएर चरम स्थितिको विकृति उत्पन्न गर्ने उपकरणहरू जस्तै परिवर्तनशील आवृत्ति ड्राइभ (VFD) हरूबाट आउने यी झन्झटपूर्ण आवृत्तिहरूलाई रद्द गर्दछ। यो प्रक्रिया वास्तविक समयमा भएमा, कुल हार्मोनिक विकृति (THD) लाई ५% भन्दा कममा राख्न सकिन्छ, जुन कारखानाको फर्शमा रहेका विभिन्न सूक्ष्म उपकरणहरूका लागि वास्तवमै महत्वपूर्ण हुन्छ। अर्को ठूलो फाइदा भनेको SVG हरूले आफ्नो अद्वितीय तरिकाले तीन-चरणीय वोल्टेज असन्तुलनलाई समाधान गर्ने क्षमता हो, जसले प्रत्येक चरणमा प्रतिक्रियात्मक शक्तिको प्रबन्धन गर्दछ। उदाहरणका लागि, धेरै एकल-चरणीय लेजर कटरहरू र ठूला तीन-चरणीय यन्त्रहरू सँगै सञ्चालित हुने उत्पादन सुविधामा, उचित सन्तुलन नहुँदा मोटरहरू गर्म हुन सक्छन् र जल्दै दुर्घटनाग्रस्त हुन सक्छन्। तर SVG हरूको प्रयोग गर्दा, हामीले वोल्टेज असन्तुलन ८% बाट लगभग २% मा नाटकीय रूपमा घटाउन सकेका छौं। र पुराना निष्क्रिय फिल्टर प्रणालीहरूको विपरीत, यहाँ स्विचहरूको सक्रिय हुने प्रतीक्षा गर्नुपर्दैन वा प्रदर्शन सीमित गर्ने त्यो झन्झटपूर्ण ट्युनिङ समस्याहरूसँग जुड्नुपर्दैन।

उच्च-विकृति औद्योगिक सुविधाहरूमा IEEE 519–2022 सीमाहरूको पालना गर्ने

SVG प्रविधिले हार्मोनिक्सहरूको सक्रिय व्यवस्थापन गरेर, आर्क फर्नेस वा डाटा केन्द्रहरू जस्ता कठिन अवस्थाहरूमा पनि ५०औं क्रमसम्मका हार्मोनिक्सहरूलाई नियन्त्रणमा राखेर प्रणालीहरूलाई IEEE 519-2022 मापदण्डहरूसँग अनुपालनमा राख्छ। जब PCC भोल्टेज १०% भन्दा बढी विकृत हुन थाल्छ, यी SVG एकाइहरूले कुल हार्मोनिक विकृति (THD) लाई लगभग ३.५% वा त्यसभन्दा कममा नियन्त्रणमा राख्छन्, जुन अधिकांश उपयोगिता कम्पनीहरूद्वारा निर्धारित ५% सीमाभन्दा स्पष्ट रूपमा कम छ। एउटा वास्तविक उदाहरण सेमिकन्डक्टर कारखानाबाट आएको छ, जहाँ SVG स्थापना गरेपछि हार्मोनिक समस्याहरूमा लगभग ९२% को कमी आएको थियो; यसको अतिरिक्त, पिओनियन संस्थाको पिछिलो वर्षको प्रतिवेदनअनुसार, क्यापासिटर बैंकको रखरखावमा प्रति वर्ष लगभग ७४०,००० अमेरिकी डलरको बचत भएको थियो। केवल नियमहरूको पालना गर्ने मात्र होइन, यस्तो पूर्वानुमानात्मक दृष्टिकोणले सम्भावित जरिवाना रोक्छ, ट्रान्सफर्मरहरूलाई अनावश्यक तनावबाट बचाउँछ र अप्रत्याशित अवरोधहरूबिना सञ्चालनहरू सुचारु रूपमा चलाउन सहयोग गर्छ।

ग्रिड स्थायित्व सुनिश्चित गर्ने कारकको रूपमा SVG: भोल्टेज समर्थन र दोष राइड-थ्रू

ग्रिड विक्षोभ र FRT घटनाहरूको समयमा गतिशील भोल्टेज नियामन

SVG प्रविधि भोल्टेज झर्ने, बढ्ने वा प्रणालीमा दोष आउँदा लगभग तुरुन्तै प्रतिक्रियात्मक शक्ति इन्जेक्ट वा अवशोषित गरेर विद्युत ग्रिडहरूलाई स्थिर राख्नमा सहयोग गर्छ। यान्त्रिक क्यापासिटर बैंकहरूले प्रतिक्रिया दिन ३ देखि ५ चक्रसम्मको समय लाग्छ, तर SVG प्रणालीहरू तुरुन्तै प्रतिक्रिया दिन्छन्, जसले भोल्टेजलाई सामान्य स्तरको लगभग ±२% भित्र राख्छ र सुरक्षा उपकरणहरूलाई आवश्यक नभएको अवस्थामा ट्रिप हुनबाट रोक्छ। दोष राइड-थ्रू (FRT) परिस्थितिहरू सँगै काम गर्दा, यी प्रणालीहरू IEEE १५४७-२०१८ मानकहरूमा उल्लेखित कठोर ग्रिड आवश्यकताहरू पूरा गर्न पर्याप्त प्रतिक्रियात्मक शक्ति भण्डार बनाए राख्छन्। जहाँ वायु ऊर्जा विद्युत मिश्रणको ठूलो अंश ओगट्छ, त्यहाँ SVG आधारित भोल्टेज नियन्त्रण प्रयोग गर्दा पुराना विधिहरूको तुलनामा बिजुलीको अवरोधहरू २०२३ मा Power Systems Research मा प्रकाशित अनुसन्धान अनुसार लगभग ६० प्रतिशत सम्म कम भएको छ।

केस प्रमाण: SVG-आधारित प्रतिक्रियाशील आरक्षित क्षमता सँग ३३-केवी वायु खेतको एकीकरण

१५ टर्बाइनहरू सँग एकीकृत ३३-केवी वायु खेतले SVG को जाल-स्थिरीकरण प्रभावलाई प्रदर्शन गर्यो। स्थापनाको पहिले, झड्काहरूले उत्पन्न भोल्टेज डिपहरू ८% भन्दा बढी थिए, जसले टर्बाइनहरूको डिस्कनेक्शन सक्रिय गर्यो। ५-एमवीएआर SVG प्रणाली स्थापना गरेपछि, प्रतिक्रियाशील आरक्षित क्षमताले FRT घटनाहरूको ९८% मा आधारभूत भोल्टेजको १.५% भित्र भोल्टेज बनाएर राख्यो। प्रमुख परिणामहरूमा समावेश थिए:

• जाल दोषहरूको समयमा ०.९ प्रति युनिट (pu) भन्दा कम भोल्टेज स्यागहरूमा ७०% को कमी
• ०.१५ सेकेण्डको दोष समय सीमामा कुनै पनि वायु टर्बाइन ड्रपआउट नभएको
• नवीकरणीय ऊर्जा एकीकरणका लागि EN ५०५४९-२:२०१९ जाल कोड आवश्यकताहरूसँग पूर्ण अनुपालन

यो केस SVG को भूमिकालाई प्रमाणित गर्छ जसले विश्वसनीय, उच्च-प्रवेश नवीकरणीय ऊर्जा एकीकरणलाई सक्षम बनाउँछ।

SVG बनाम वैकल्पिक विकल्पहरू: सञ्चालन लचिलोपन र जीवनचक्र मूल्य

SVG प्रविधि ऐतिहासिक क्यापासिटर बैंकहरू र थाइरिस्टर नियन्त्रित प्रणालीहरूको तुलनामा धेरै बढी लचिलोपन प्रदान गर्दछ। यसको विपरीत, यान्त्रिक विकल्पहरू जुन स्पष्ट ढिलाइका साथ क्रमबद्ध रूपमा स्विच गर्छन्, SVG हरू लगभग तुरुन्तै दुवै दिशामा निरन्तर रूपमा प्रतिक्रियात्मक शक्तिलाई सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै स...... यो गति वेल्डिङ अपरेसनहरू र स्टील रोलिङ मिलहरू जस्ता निरन्तर परिवर्तनशील लोडहरू भएका उद्योगहरूमा सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण फरक ल्याउँछ। १०० मिलीसेकेन्डभन्दा बढी प्रतिक्रिया ढिलाइ हुँदा मानक उपकरणहरूले अनुकूल गर्न सक्दैनन्, जसले अस्थिरता र उत्पादन समस्याहरू सिर्जना गर्छ जुन कसैले पनि सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँगै सँग......

यी प्रणालीहरू हेर्दा जीवनकाल सम्बन्धी मूल्य प्रस्ताव वास्तवमै उभिएर देखिन्छ। SVG प्रविधिले समान SVC मोडलहरूको तुलनामा नोक्सानी लगभग आधा देखि तीन-चौथाइसम्म कम गर्दछ। किन? किनभने अब रियाक्टर हिटिङको कुनै आवश्यकता छैन र हामीले त्यो झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्डै झन्ड...... बाह्य हार्मोनिक फिल्टरहरूसँग पनि सम्झौता गर्नुपर्दैन। यसको अर्थ छ कि समयको साथै ऊर्जा बिलमा वास्तविक धन बचत हुन्छ। अर्को ठूलो फाइदा भनेको यसमा कुनै चल्ने भागहरू नभएको हुनु हो, र कुनै क्यापासिटरहरू पनि छैनन् जुन उमेर बढ्दै जान्छन् र नियमित रूपमा प्रतिस्थापन गर्नुपर्छ। रखरखाव जाँचहरू पुराना इलेक्ट्रोमेकानिकल प्रणालीहरूमा देखिएको भन्दा ३ देखि ५ वर्षसम्म लामो हुन सक्छन्। कतिपय खनन संचालनहरूले यी स्थापनाहरूसँग ९९.५% को लगभग अपटाइम प्राप्त गरेको जनाएका छन्, जुन स्पष्ट रूपमा महँगो उत्पादन रोकावटबाट बचाउन मद्दत गर्छ। यसको साथै, SVG एकाइहरूको भौतिक आकार पारम्परिक क्यापासिटर बैंकहरूभन्दा लगभग ४० देखि ६० प्रतिशतसम्म कम स्थान ओगट्छ। यसले यी एकाइहरूलाई स्थानको अभाव भएको अवस्थामा विद्यमान सुविधाहरूमा पुनर्स्थापना (रिट्रोफिटिङ) गर्नका लागि उत्तम विकल्प बनाउँछ।

सोधिने प्रश्नहरू

SVG के हो र यो कसरी काम गर्छ?

SVG, वा स्ट्याटिक भ्यार जेनरेटर, एउटा उपकरण हो जसले यान्त्रिक चलाउने भागहरू बिनै प्रतिक्रियात्मक शक्तिको व्यवस्थापन गर्छ। यो IGBTहरू प्रयोग गरेर विपरीत विद्युतीय प्रवाहहरू सिर्जना गर्छ र प्रेरक वा संधारित्रीय लोडहरूलाई लगभग तुरुन्तै सन्तुलित गर्छ।

SVGहरूले बिजुलीको गुणस्तर कसरी सुधार्छन्?

SVGहरूले हार्मोनिक्सहरू फिल्टर गरेर, तीन-चरणीय असन्तुलन सच्याएर र IEEE 519-2022 जस्ता उद्योग मानकहरूसँग अनुपालन बनाएर बिजुलीको गुणस्तर सुधार्छन्। यी भोल्टेज स्यागहरू घटाउन मद्दत गर्छन् र THD स्तरहरू निम्न स्तरमा राख्छन्।

पारम्परिक विधिहरूको तुलनामा SVG प्रविधिका के फाइदाहरू छन्?

SVG प्रविधिले पारम्परिक संधारित्र बैंकहरू र थाइरिस्टर-नियन्त्रित प्रणालीहरूको तुलनामा छिटो प्रतिक्रिया समय, बढी लचिलोपन, कम नष्ट, कम रखरखाव आवश्यकता र कार्यक्षम स्थान उपयोगका फाइदाहरू प्रदान गर्छ।