विद्युत आवृत्ति नियमनका कुन कुन तरीकहरू हुन्?

आवृत्ति नियंत्रण (Frequency Regulation) विद्युत प्रणाली में स्थिरता बनाए रखने का एक महत्वपूर्ण कार्य है। विद्युत प्रणाली की आवृत्ति आमतौर पर 50 Hz या 60 Hz जैसे विशिष्ट परिसर में रखी जाती है ताकि सभी विद्युत उपकरणों का सही चलन सुनिश्चित किया जा सके। यहाँ कुछ सामान्य आवृत्ति नियंत्रण के तरीके दिए गए हैं:

1. प्राथमिक आवृत्ति नियंत्रण

सिद्धांत: प्राथमिक आवृत्ति नियंत्रण छोटे समय के आवृत्ति विचलन के लिए जनरेटिंग इकाइयों के आउटपुट पावर को उनके गवर्नर्स के माध्यम से स्वचालित रूप से समायोजित करके प्राप्त किया जाता है।

प्रयोग: छोटे समय के लोड परिवर्तनों के लिए तीव्र प्रतिक्रिया के लिए उपयुक्त है।

संचालन: गवर्नर्स आवृत्ति विचलन के आधार पर टरबाइनों में भाप या पानी का प्रवाह स्वचालित रूप से समायोजित करते हैं, जिससे जनरेटर का आउटपुट पावर बदल जाता है।

2. द्वितीयक आवृत्ति नियंत्रण

सिद्धांत: द्वितीयक आवृत्ति नियंत्रण प्राथमिक आवृत्ति नियंत्रण पर बनाकर, ऑटोमेटिक जनरेशन कंट्रोल (AGC) प्रणालियों का उपयोग करके जनरेटिंग इकाइयों के आउटपुट पावर को और समायोजित करता है ताकि आवृत्ति अपने सेट पॉइंट पर लौट आए।

प्रयोग: मध्यम समय के आवृत्ति नियंत्रण के लिए उपयुक्त है।

संचालन: AGC प्रणालियाँ आवृत्ति विचलन और क्षेत्र नियंत्रण त्रुटि (ACE) के आधार पर जनरेटिंग इकाइयों के आउटपुट पावर को स्वचालित रूप से समायोजित करती हैं।

3. तृतीयक आवृत्ति नियंत्रण

सिद्धांत: तृतीयक आवृत्ति नियंत्रण द्वितीयक आवृत्ति नियंत्रण पर बनाकर, आर्थिक डिस्पैचिंग के लिए जनरेटिंग इकाइयों के आउटपुट पावर को अनुकूलित करता है ताकि उत्पादन लागत को कम किया जा सके।

प्रयोग: लंबे समय के आवृत्ति नियंत्रण और आर्थिक डिस्पैचिंग के लिए उपयुक्त है।

संचालन: अनुकूलन एल्गोरिदम प्रत्येक जनरेटिंग इकाई के लिए आवृत्ति स्थिरता और लागत कमी प्राप्त करने के लिए अनुकूल आउटपुट पावर निर्धारित करते हैं।

4. ऊर्जा संचय प्रणालियों (ESS) का उपयोग करके आवृत्ति नियंत्रण

सिद्धांत: ऊर्जा संचय प्रणालियाँ तीव्रता से चार्ज या डिस्चार्ज करके शक्ति प्रदान या अवशोषित कर सकती हैं, जो आवृत्ति स्थिरता बनाए रखने में मदद करता है।

प्रयोग: तीव्र प्रतिक्रिया और छोटे समय के आवृत्ति नियंत्रण के लिए उपयुक्त है।

संचालन: ऊर्जा संचय प्रणालियाँ शक्ति इलेक्ट्रोनिक्स कन्वर्टर्स (जैसे इनवर्टर) का उपयोग करके आवृत्ति परिवर्तनों के लिए तीव्रता से प्रतिक्रिया करती हैं और आवश्यक शक्ति समर्थन प्रदान करती हैं।

5. मांग तरफ से प्रबंधन (DSM)

सिद्धांत: DSM उपयोगकर्ताओं को अपनी विद्युत खपत को समायोजित करने के लिए प्रोत्साहित करके ग्रिड आवृत्ति स्थिरता बनाए रखने में मदद करता है।

प्रयोग: मध्यम समय के आवृत्ति नियंत्रण के लिए उपयुक्त है।

संचालन: मूल्य संकेत, प्रोत्साहन तंत्र, या स्मार्ट ग्रिड प्रौद्योगिकियाँ उपयोगकर्ताओं को शिखर घंटों के दौरान खपत को कम करने और गैर-शिखर घंटों के दौरान खपत को बढ़ाने के लिए दिशा देती हैं।

6. नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों (RES) का उपयोग करके आवृत्ति नियंत्रण

सिद्धांत: नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों (जैसे वायु और सौर) की तीव्र प्रतिक्रिया क्षमता का उपयोग करके शक्ति इलेक्ट्रोनिक्स कन्वर्टर्स (जैसे इनवर्टर) के माध्यम से आवृत्ति नियंत्रण सेवाएं प्रदान की जाती हैं।

प्रयोग: तीव्र प्रतिक्रिया और छोटे समय के आवृत्ति नियंत्रण के लिए उपयुक्त है।

संचालन: इनवर्टर आवृत्ति परिवर्तनों के लिए नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के आउटपुट पावर को तीव्रता से समायोजित करते हैं।

7. वर्चुअल सिंक्रोनस जनरेटर (VSG)

सिद्धांत: सिंक्रोनस जनरेटरों की गतिशील विशेषताओं को सिमुलेट करके वितरित शक्ति स्रोतों (जैसे इनवर्टर) को आवृत्ति नियंत्रण क्षमता प्रदान करने की अनुमति देता है।

प्रयोग: वितरित शक्ति स्रोतों और माइक्रोग्रिड में आवृत्ति नियंत्रण के लिए उपयुक्त है।

संचालन: नियंत्रण एल्गोरिदम इनवर्टर को सिंक्रोनस जनरेटरों की व्यवहार की नकल करने के लिए बनाते हैं, जो इनर्शिया और आवृत्ति नियंत्रण समर्थन प्रदान करते हैं।

8. ब्लैक स्टार्ट

सिद्धांत: पूर्वनिर्धारित जनरेटिंग इकाइयों का उपयोग करके पूर्ण ब्लैकआउट के बाद ग्रिड कार्य को फिर से स्थापित करना, जिससे आवृत्ति स्थिरता सुनिश्चित की जाती है।

प्रयोग: ग्रिड बहाली और आपात स्थितियों के लिए उपयुक्त है।

संचालन: कुछ जनरेटिंग इकाइयों को पूर्वनिर्धारित रूप से ब्लैक स्टार्ट स्रोतों के रूप में चुना जाता है, जो ग्रिड बहाली के दौरान पहले शुरू होते हैं, धीरे-धीरे अन्य जनरेटिंग इकाइयों और लोडों को बहाल करते हैं।

सारांश

आवृत्ति नियंत्रण ग्रिड आवृत्ति की स्थिरता सुनिश्चित करने का एक महत्वपूर्ण साधन है और इसे विभिन्न तरीकों से प्राप्त किया जा सकता है। प्राथमिक और द्वितीयक आवृत्ति नियंत्रण विभिन्न समयावधियों के आवृत्ति नियंत्रण के लिए बुनियादी तरीके हैं। ऊर्जा संचय प्रणालियाँ, मांग तरफ से प्रबंधन, और नवीकरणीय ऊर्जा आवृत्ति नियंत्रण तीव्र प्रतिक्रिया और छोटे समय के आवृत्ति नियंत्रण के लिए लचीले तरीके प्रदान करते हैं। वर्चुअल सिंक्रोनस जनरेटर और ब्लैक स्टार्ट विशिष्ट परिस्थितियों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।