SVG بجلی کے نظام کے ری ایکٹو پاور کمپنسیشن میں کیا کردار ادا کرتا ہے؟

SVG کیسے کام کرتا ہے: بنیادی آپریٹنگ اصول اور ری ایکٹو کرنٹ کنٹرول

اسٹیٹک وار جنریٹرز، جنہیں عام طور پر SVG کہا جاتا ہے، ری ایکٹو پاور کے انتظام میں روایتی طریقوں سے مختلف طریقے سے کام کرتے ہیں۔ یہ آلات ری ایکٹو کرنٹ (جو وار میں ماپا جاتا ہے) کو پیدا کرنے یا استعمال کرنے کے لیے سیمی کنڈکٹر اجزاء جنہیں IGBT کہا جاتا ہے، پر انحصار کرتے ہیں، جس میں کوئی مکینیکل حرکت پذیر حصہ شامل نہیں ہوتا۔ وہ اس کام کو کرنے کا طریقہ درحقیقت بہت ذہین ہے۔ وہ پلس وِدت موڈیولیشن (PWM) کے ذریعے مخالف الیکٹریکل کرنٹس تخلیق کرتے ہیں۔ جب کوئی انڈکٹو لوڈ تاخیر پیدا کر رہا ہوتا ہے تو SVG متوازن کرنے کے لیے ایک کیپیسیٹو کرنٹ جاری کرتا ہے۔ جب کیپیسیٹو لوڈ مختلف قسم کے مسائل پیدا کرتے ہیں تو وہ اس کے بالکل برعکس کام کرتا ہے۔ یہ پورا عمل بہت تیزی سے ہوتا ہے اور صرف ایک سیکنڈ کے ایک چھوٹے سے حصے میں سسٹم کو تقریباً مکمل پاور فیکٹر کے قریب لے آتا ہے۔

IGBT پر مبنی وولٹیج سورس انورژن برائے فوری وار جنریشن

کلیدی ایجادات IGBT وولٹیج سورس کنورٹر آرکیٹیکچر پر مبنی ہیں۔ ڈی سی بس وولٹیج کو مخالف متوازی IGBT جوڑوں کے ذریعے تیزی سے سوئچ کرنا تین فیزی اے سی لہروں کی درست تعمیر کرتا ہے جو گرڈ وولٹیج سے بالکل 90° کے زاویہ پر ہوتی ہیں—جس سے ری ایکٹو پاور کے آؤٹ پٹ کو سسٹم وولٹیج کے تناسب میں درست اور مستقل طور پر کنٹرول کرنا ممکن ہوتا ہے۔ روایتی حل کے مقابلے میں اہم فوائد درج ذیل ہیں:

• کیپیسیٹر بینکس کی وجہ سے ہارمونک ریزوننس کے خطرات کا خاتمہ
• کیپیسیٹو سے انڈکٹو رینج تک مکمل طور پر بے رُک اور مرحلہ وار ایڈجسٹمنٹ
• وولٹیج سے منسلک نہ ہونے والی کرنٹ آؤٹ پٹ—جو تھائرسٹر کنٹرولڈ ایس وی سی کے برعکس ہے

ذیلِ ملی سیکنڈ کا دینامک ری ایکشن، جبکہ مکینیکل سوئچنگ کی حدود موجود ہیں

ایس وی جیز 1–5 ملی سیکنڈ میں ری ایکٹ کرتے ہیں—جو تھائرسٹر سوئچڈ کیپیسیٹرز (300–500 ملی سیکنڈ) کے مقابلے میں 100–300 گنا تیز ہیں اور مکینیکل سوئچز کے مقابلے میں لاکھوں گنا تیز ہیں، جو جسمانی رابطہ حرکت اور دوبارہ شعلہ جلانے کی پابندیوں کی وجہ سے 20–40 سائیکل کی تاخیر کا شکار ہوتے ہیں۔ یہ ذیلِ سائیکل رفتار درج ذیل کے لیے ضروری ہے:

• موٹر کے شروع ہونے یا جنریٹر کے غیر فعال ہونے کے دوران وولٹیج کے گرنے کو روکنا
• آرک فرنیس اور ویلڈنگ کے اطلاقات میں فلکر کو کم کرنا
• سورجی/ہوا کی توانائی کی تیزی سے بدلنے والی پیداوار کے درمیان وولٹیج کو مستحکم رکھنا

اہم بات یہ ہے کہ SVGs (سٹیٹک وارڈ لیس جنریٹرز) بغیر کسی رُکاوٹ کے صرفتی (کیپیسیٹو) اور انڈکٹو موڈز کے درمیان منتقل ہو سکتے ہیں— ناکامی برداشت کرنے کے دوران (FRT) بغیر کسی وقفے کے صرفتی ذخائر فراہم کرتے ہیں، جو مکینیکل نظاموں کی ایک ایسی صلاحیت نہیں ہوتی۔

بجلی کی معیار بہتر بنانے کے لیے SVG: ہارمونکس، غیر متوازن حالت، اور ضروری معیارات کی پابندی

حقیقی وقت میں ہارمونکس کو فلٹر کرنا اور تین فیزوں کی غیر متوازن حالت کو درست کرنا

SVG کی تکنالوجی ہارمونک ڈسٹورشن کے خلاف متغیر فریکوئنسی ڈرائیوز (VFDs) جیسی چیزوں سے آنے والی اُبھری ہوئی فریکوئنسیوں کو منسوخ کرنے کے لیے تقریباً فوری طور پر مخالف کرنٹس بھیج کر کام کرتی ہے۔ جب یہ عمل حقیقی وقت میں ہوتا ہے تو کل ہارمونک ڈسٹورشن (THD) کو 5% سے کم برقرار رکھا جاتا ہے، جو پلانٹ فلور پر مختلف حساس آلات کے لیے بہت اہم ہوتا ہے۔ ایک اور بڑا فائدہ یہ ہے کہ SVGs اپنے منفرد طریقے سے فیزز کے درمیان ری ایکٹیو پاور کے انتظام کے ذریعے تین فیز وولٹیج کے عدم توازن کو دور کرتے ہیں۔ ایک ایسی صنعتی سہولت کو دیکھیں جہاں بہت سارے سنگل فیز لیزر کٹرز اور بڑے تین فیز مشینری کے ساتھ ساتھ چل رہے ہوں۔ مناسب توازن کے بغیر موٹرز گرم ہو سکتی ہیں اور جلدی خراب ہو سکتی ہیں۔ تاہم SVGs کے استعمال سے ہم نے وولٹیج کے عدم توازن میں شدید کمی دیکھی ہے، جو تقریباً 8% سے گھٹ کر صرف 2% سے تھوڑا زیادہ رہ گیا ہے۔ اور پرانے غیر فعال فلٹر سسٹمز کے برعکس، یہاں سوئچز کے فعال ہونے کا انتظار نہیں کرنا پڑتا اور نہ ہی ان تنظیمی مسائل کا سامنا کرنا پڑتا ہے جو کارکردگی کو محدود کرتے ہیں۔

بلند-تشویش صنعتی سہولیات میں IEEE 519–2022 کی حدود کو پورا کرنا

SVG ٹیکنالوجی، قوسی فرنیس یا ڈیٹا سنٹرز جیسی سخت حالتوں میں بھی، 50ویں آرڈر تک کے ہارمونکس کو فعال طور پر منظم کرتے ہوئے نظام کو IEEE 519-2022 معیارات کے مطابق رکھتی ہے۔ جب PCC وولٹیج کی تشواہ 10% سے زیادہ ہونے لگتی ہے، تو یہ SVG یونٹس کل ہارمونک ڈسٹورشن (THD) کو تقریباً 3.5% یا اس سے بہتر سطح پر کنٹرول میں رکھتے ہیں، جو زیادہ تر یوٹیلیٹیز کے طرف سے مقررہ 5% کی حد سے واضح طور پر کم ہے۔ ایک حقیقی دنیا کی مثال ایک سیمی کنڈکٹر فیکٹری سے ملتی ہے، جہاں SVG کی انسٹالیشن کے بعد ہارمونکس کے مسائل تقریباً 92% تک کم ہو گئے، اور پونیمون انسٹی ٹیوٹ کی گزشتہ سال کی رپورٹ کے مطابق، کیپیسیٹر بینک کی مرمت پر سالانہ تقریباً 740,000 امریکی ڈالر کی بچت ہوئی۔ صرف ضوابط کو پورا کرنے کے علاوہ، اس قسم کے حفاظتی نقطہ نظر سے ممکنہ جرمانوں کو روکا جا سکتا ہے، ٹرانسفارمرز کو غیر ضروری تناؤ سے بچایا جا سکتا ہے، اور آپریشنز کو غیر متوقع رُکاوٹوں کے بغیر ہموار طریقے سے چلانے میں مدد ملتی ہے۔

SVG کو گرڈ کی استحکام فراہم کرنے والے کے طور پر: وولٹیج سپورٹ اور فالٹ رائیڈ-تھرو

گرڈ کے اختلالات اور FRT واقعات کے دوران متحرک وولٹیج ریگولیشن

SVG ٹیکنالوجی برقی گرڈز کو مستحکم رکھنے میں مدد دیتی ہے، جس میں وولٹیج گرنے، وولٹیج بڑھنے یا سسٹم کی خرابی کی صورت میں تقریباً فوری طور پر ری ایکٹو پاور کو داخل کیا یا جذب کیا جاتا ہے۔ مکینیکل کیپیسیٹر بینکس کو ردِ عمل ظاہر کرنے میں تقریباً 3 سے 5 سائیکلز لگتے ہیں، جبکہ SVG سسٹمز فوری طور پر جواب دیتے ہیں، جس سے وولٹیج عام سطح سے تقریباً ±2% کے اندر برقرار رہتا ہے اور تحفظی آلات کو غیر ضروری طور پر ٹرپ ہونے سے روکا جاتا ہے۔ فالٹ رائیڈ-تھرو کی صورتحال کا سامنا کرتے وقت، یہ سسٹمز سخت گرڈ کی ضروریات جیسے IEEE 1547-2018 معیارات میں بیان کردہ شرائط کو پورا کرنے کے لیے کافی ری ایکٹو پاور کے ذخائر برقرار رکھتے ہیں۔ جن علاقوں میں ہوا کی توانائی بجلی کے مجموعی مرکب کا ایک بڑا حصہ ہوتی ہے، وہاں SVG پر مبنی وولٹیج کنٹرول کا استعمال پرانے طریقوں کے مقابلے میں بجلی کی غیر موجودگی کو تقریباً 60 فیصد تک کم کر دیتا ہے، جو 2023ء میں 'پاور سسٹمز ریسرچ' میں شائع ہونے والی تحقیق کے مطابق ہے۔

کیس کا ثبوت: ایس وی جی پر مبنی ری ایکٹو ریزرو کے ساتھ 33 کے وی ونڈ فارم کا انضمام

15 ٹربائنز پر مشتمل ایک 33 کے وی ونڈ فارم نے ایس وی جی کے گرڈ کو مستحکم کرنے کے اثرات کو ظاہر کیا۔ انسٹالیشن سے پہلے، ہوا کے جھونکوں کی وجہ سے وولٹیج میں کمی 8% سے زیادہ تھی، جس کی وجہ سے ٹربائنز کا گرڈ سے منقطع ہونا شروع ہو گیا تھا۔ ایک 5 میگا وولٹ ایمپئیر ری ایکٹو (ایم وی اے آر) ایس وی جی سسٹم کے استعمال کے بعد، ری ایکٹو ریزرو نے فاسٹ ری ایکشن ٹائم (ایف آر ٹی) کے واقعات کے دوران 98% معاملات میں وولٹیج کو بنیادی سطح سے صرف 1.5% کے اندر برقرار رکھا۔ اہم نتائج درج ذیل تھے:

• گرڈ کی خرابیوں کے دوران 0.9 فی یونٹ (پی یو) سے کم وولٹیج کے گرنے میں 70% کمی
• 0.15 سیکنڈ کی خرابی کی ونڈوز کے دوران کسی بھی ونڈ ٹربائن کا غیر فعال ہونا نہیں ہوا
• تجدید پذیر توانائی کے انضمام کے لیے EN 50549-2:2019 گرڈ کوڈ کی ضروریات کی مکمل پابندی

یہ کیس ایس وی جی کے کردار کو درست ثابت کرتا ہے جو قابل اعتماد اور زیادہ شرح سے تجدید پذیر توانائی کے انضمام کو ممکن بناتا ہے۔

ایس وی جی اور دیگر متبادل حلز: آپریشنل لچک اور لائف سائیکل ویلیو

SVG کے ٹیکنالوجی روایتی کیپاسیٹر بینکس اور تھائرسٹر کنٹرولڈ سسٹمز کے مقابلے میں بہت زیادہ لچک فراہم کرتی ہے۔ مکینیکل آپشنز کے برعکس جو واضح تاخیر کے ساتھ مرحلہ وار سوئچ کرتے ہیں، SVGs ری ایکٹو پاور کو تقریباً فوری طور پر دونوں سمتوں میں مسلسل طور پر سنبھالتے ہیں، جس سے ان تنگی دہنده عارضی اثرات اور وولٹیج فلکر کے مسائل ختم ہو جاتے ہیں۔ یہ تیزی صرف اُن صنعتوں میں ہی فرق لا سکتی ہے جہاں لوڈ مسلسل تبدیل ہوتے رہتے ہیں، جیسے ویلڈنگ آپریشنز اور سٹیل رولنگ مِلز۔ معیاری سامان تو 100 ملی ثانیہ سے زائد کی ردعمل کی تاخیر کے دوران پیچھے رہ جاتا ہے، جس کی وجہ سے غیر مستحکم حالات اور تولید کے مسائل پیدا ہوتے ہیں جن کا سامنا کوئی بھی کرنا نہیں چاہتا۔

جب ہم ان نظاموں کا جائزہ لیتے ہیں تو طویل مدتی قیمتی پیشکش واقعی نمایاں ہوتی ہے۔ SVG ٹیکنالوجی درحقیقت اسی قسم کے SVC ماڈلز کے مقابلے میں نقصانات کو تقریباً آدھے سے تین چوتھائی تک کم کر دیتی ہے۔ اس کی وجہ کیا ہے؟ اس لیے کہ اب ری ایکٹر کو گرم کرنے کی ضرورت نہیں رہتی اور نہ ہی ہم ان پریشان کن خارجی ہارمونک فلٹرز کو سنبھالنے کی زحمت اٹھانا چاہتے ہیں۔ اس کا مطلب ہے کہ وقت گزرنے کے ساتھ بجلی کے بلز پر حقیقی رقم کی بچت ہوتی ہے۔ ایک اور بڑا فائدہ یہ ہے کہ ان میں بالکل بھی حرکت پذیر اجزاء نہیں ہوتے، نہ ہی وہ کیپیسیٹرز جو عمر رسیدہ ہو جاتے ہیں اور باقاعدگی سے تبدیل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ روزمرہ کی دیکھ بھال کے معائنے قدیم الیکٹرو میکانیکل نظاموں کے مقابلے میں 3 سے 5 سال زیادہ عرصے تک جاری رہ سکتے ہیں۔ کچھ کان کنی کے آپریشنز نے ان انسٹالیشنز کے ساتھ تقریباً 99.5 فیصد کی بے رُکاوٹ کامیابی (آپ ٹائم) حاصل کرنے کی اطلاع دی ہے، جو ظاہر ہے مہنگی پیداواری روک تھام سے بچانے میں مددگار ثابت ہوتی ہے۔ اس کے علاوہ SVG یونٹس کا جسمانی سائز روایتی کیپیسیٹر بینکس کے مقابلے میں تقریباً 40 سے 60 فیصد کم جگہ قبضہ کرتا ہے۔ اس لیے یہ ان موجودہ سہولیات کے لیے بہترین انتخاب ہیں جہاں جگہ کم ہو۔

اکثر پوچھے گئے سوالات

SVG کیا ہے اور یہ کیسے کام کرتا ہے؟

SVG، یا سٹیٹک وار جنریٹر، ایک ایسا آلہ ہے جو مکینیکل حرکت پذیر اجزاء کے بغیر ری ایکٹو پاور کو منظم کرتا ہے۔ یہ انڈکٹیو یا کیپیسیٹیو لوڈز کو تقریباً فوری طور پر متوازن کرنے کے لیے مخالف برقی کرنٹس پیدا کرنے کے لیے IGBTs کا استعمال کرتا ہے۔

SVGs بجلی کی معیار میں بہتری کیسے لاتے ہیں؟

SVGs ہارمونکس کو فلٹر کرکے، تین فیز کے غیر متوازن حالت کو درست کرکے، اور IEEE 519-2022 جیسے صنعتی معیارات کے ساتھ مطابقت برقرار رکھ کر بجلی کی معیار میں بہتری لاتے ہیں۔ یہ وولٹیج سیگز کو کم کرنے اور THD کی سطح کو کم رکھنے میں مدد دیتے ہیں۔

روایتی طریقوں کے مقابلے میں SVG ٹیکنالوجی کے کیا فوائد ہیں؟

SVG ٹیکنالوجی روایتی کیپیسیٹر بینکس اور تھائرسٹر کنٹرولڈ سسٹمز کے مقابلے میں تیز ردعمل کے وقت، زیادہ لچکدار عمل، کم نقصانات، کم رُوٹین مرمت کی ضروریات، اور موثر جگہ کے استعمال کی پیشکش کرتی ہے۔