کھپائی کا نیٹ ورک کیا ہے؟

تعریف

ایک الیکٹرک گرڈ، جسے پاور گرڈ بھی کہا جاتا ہے، توانائی کی تولید، نقل و حمل اور تقسیم کے یونٹوں کو مل کر بننے والے شامل نیٹ ورک کے طور پر تعریف کیا جاتا ہے۔ اس کا اصل مقصد توانائی کی تولید کے ذریعہ سے آئندہ صارفین تک ترانسفر کرنے کی سہولت فراہم کرنا ہوتا ہے۔ زیادہ توانائی کو 220kV یا اس سے زیادہ ولٹیج پر تولید کی شدہ اسٹیشنوں سے لوڈ سینٹرز تک منتقل کیا جاتا ہے۔ ان عالی ولٹیج کے نقل و حمل لائن کے نیٹ ورک کو سپر گرڈ کہا جاتا ہے۔ سپر گرڈ کی باری میں عام طور پر 132kV یا اس سے کم ولٹیج پر کام کرنے والے ذیلی نقل و حمل نیٹ ورک کو توانائی فراہم کرتا ہے۔

الیکٹرک گرڈ کی قسمیں

ایک الیکٹرک گرڈ کے اندر توانائی کے اسٹیشن عام طور پر فیول کے ذریعہ کی ترسیل کی لاگت کو کم کرنے کے لیے قریب رکھے جاتے ہیں۔ لیکن یہ عموماً یہ معنی دیتا ہے کہ وہ کثیف آبادی والے علاقوں سے دور ہوتے ہیں۔ ان اسٹیشنوں پر تیار کی گئی عالی ولٹیج کی توانائی کو ذیلی اسٹیشنوں میں استپ ڈاؤن ٹرانسفارمرز کے ذریعہ کم کر کے صارفین تک تقسیم کیا جاتا ہے۔ الیکٹرک گرڈ کو محنتاً دو قسموں میں تقسیم کیا جاسکتا ہے:

علاقائی گرڈ

ایک علاقائی گرڈ کو کسی خاص جغرافیائی علاقے میں مختلف نقل و حمل نظام کو نقل و حمل لائن کے ذریعہ جوڑ کر قائم کیا جاتا ہے۔ یہ قسم کا گرڈ علاقائی یا محلی سطح پر توانائی کی تقسیم اور کنٹرول کو مکمل کرنے کی خدمت کرتا ہے، اور اس طرح یقینی بناتا ہے کہ علاقے کی بجلی کی مانگ موثر طور پر پوری ہوتی ہے۔

قومی گرڈ

قومی گرڈ کو متعدد علاقائی گرڈ کو ملات کر بنایا جاتا ہے۔ یہ کسی ملک کے تمام علاقوں کے درمیان بجلی کی سلسلہ وار ترانسفر کے لیے ایک متحدہ اور وسیع توانائی کی تقسیم کا نیٹ ورک فراہم کرتا ہے۔ یہ منسلک نظام ملک کے مختلف علاقوں کے درمیان توانائی کی مانگ اور فراہمی کو متعادل کرنے میں مدد کرتا ہے، اور کلیہ گرڈ کی استحکام اور قابلیت کو بہتر بناتا ہے۔

گرڈ کی منسلک کی وجہ

الیکٹرک گرڈ کی منسلک کئی اہم فوائد فراہم کرتی ہے۔ یہ توانائی کے ذرائع کو مکمل طور پر استعمال کرنے کی اجازت دیتی ہے، اور یقینی بناتی ہے کہ توانائی مختلف علاقوں کے درمیان موثر طور پر تقسیم ہوتی ہے۔ یہ منسلک کرنا توانائی کی فراہمی کی سلامتی کو بھی بڑھاتا ہے، کیونکہ گرڈ کے کسی حصے میں فیل ہونے کی صورتحال میں دیگر منسلک علاقوں سے توانائی کی فراہمی کی ترمیم کی جا سکتی ہے۔

علاوہ ازیں، گرڈ کی منسلک کرنا کلیہ توانائی کے نظام کی معاشی کارآمدی اور قابلیت کو بہتر بناتی ہے۔ توانائی کے پیداوار کے اسٹیشنوں کو ملات کر، ہر فرد علاقے میں ریزرو پیداوار کی ضرورت کو کم کرنا ممکن ہو جاتا ہے۔ یہ مشترکہ وسائل کا رویہ صرف کرنے کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی صرف کی ص......

جب الیکٹرکل گرڈ کے کسی خاص زون میں لود کی ناگہانی وائر یا توانائی کی تولید کی کمی ہو تو، اس زون کو متصل علاقوں سے توانائی کی فراہمی کی جا سکتی ہے۔ لیکن مطمئن منسلک کرنے کے لیے، ایک معینہ توانائی کی پیداوار کی قوت، جسے سپننگ ریزرو کہا جاتا ہے، ضروری ہوتی ہے۔ سپننگ ریزرو کو گینریٹرز شامل ہوتے ہیں جو عام رفتار پر کام کرتے ہیں اور جب ضرورت ہو تو فوراً توانائی فراہم کرنے کے لیے تیار ہوتے ہیں۔

منسلک کی قسمیں

الیکٹرکل نیٹ ورک کے درمیان منسلک کو محنتاً دو قسموں میں تقسیم کیا جاسکتا ہے: HVAC (High Voltage Alternating Current) لنک اور HVDC (High Voltage Direct Current) لنک۔

HVAC (عالي ولطаж بدلنے والا کرنٹ) منسلک

ایک HVAC لنک میں، دو بدلنے والا کرنٹ (AC) نظاموں کو AC نقل و حمل لائن کے ذریعہ جوڑا جاتا ہے۔ AC نظاموں کے موفق منسلک کے لیے، دونوں نظاموں پر فریکوئنسی کو مضبوط طور پر کنٹرول کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر، 50Hz نظام میں، قابل قبول فریکوئنسی کا رینج عام طور پر 48.5 Hz سے 51.5 Hz تک ہوتا ہے۔ اس قسم کی منسلک کو سنکرونائزڈ منسلک یا سنکرونائزڈ ٹائی کہا جاتا ہے، کیونکہ یہ دو AC نظاموں کے درمیان ایک جھکیلی منسلک بناتی ہے۔

عمومی استعمال کے باوجود، AC منسلک کئی محدودیتوں کا شکار ہوتی ہے، اور AC نظاموں کی منسلک کئی چیلنجز کا سامنا کرتی ہے:

• فریکوئنسی آشفتگی کی ترقی: کیونکہ دو AC نیٹ ورک کی منسلک سنکرونائزڈ ہوتی ہے، ایک نظام میں کوئی بھی فریکوئنسی کی آشفتگی تیزی سے دوسرے نظام میں منتقل ہو جاتی ہے۔ یہ پورے منسلک نیٹ ورک میں ناپائیداری کا باعث بن سکتی ہے۔

• پاور سوئنگ کا اثر: ایک AC نظام میں پاور سوئنگ دوسرے نظام پر کافی حد تک اثر ڈالتا ہے۔ وسیع پیمانے پر پاور سوئنگ کسی بھی وقت محافظہ آلیات کی بار بار ٹرپنگ کو ممکن بناسکتے ہیں، جس کے نتیجے میں نظام کے اندر بڑے خرابیوں کا باعث بن سکتے ہیں۔ شدید صورتحال میں، یہ خرابیاں پورے منسلک AC نیٹ ورک کے کامل گریز کا باعث بن سکتی ہیں۔

• کم اثر: موجودہ AC نظام کو دوسرے AC نظام سے AC ٹائی لائن کے ذریعہ منسلک کرنا کم اثر کو بڑھا سکتا ہے۔ یہ ہوتا ہے کیونکہ اضافی متوازی لائن منسلک نظام کے معادل ریکٹنس کو کم کرتی ہے۔ لیکن اگر دونوں AC نظام ایک ہی خرابی لائن سے منسلک ہوں تو، ہر فرد نظام کا خرابی کا سطح متاثر نہیں ہوتا ہے۔

HVDC (عالي ولطаж مستقيم الجريان) منسلک

DC منسلک یا DC ٹائی دو AC نظاموں کے درمیان مزید مفاہمت کی منسلک فراہم کرتا ہے۔ HVAC منسلک کے برخلاف، DC ٹائی غیر سنکرونائزڈ (asynchronous) ہوتا ہے۔ HVDC منسلک کا رویہ کئی قابل ذکر فوائد کے ساتھ آتا ہے:

• فریکوئنسی کی آزادی: DC منسلک نظام کی غیر سنکرونائزڈ طبیعت مختلف فریکوئنسیوں پر کام کرنے والے AC نیٹ ورک کو جوڑنے کی اجازت دیتی ہے۔ یہ منحصر الذاتی خصوصیت مختلف AC نظاموں کو مکمل طور پر منسلک کرنے کی اجازت دیتی ہے، حالانکہ ہر نظام اپنے اپنے فریکوئنسی کے معیار کو برقرار رکھ سکتا ہے اور مستقل طور پر کام کر سکتا ہے۔

• پاور فلو کنٹرول: HVDC لنک کنورٹرز کے فائرنگ زاویہ کو تبدیل کرتے ہوئے پاور فلو کے مقدار اور رخ کو تیزی سے اور موثوق طور پر کنٹرول کر سکتے ہیں۔ یہ مکمل کنٹرول مکناتی نظام کی موقتی استحکام کی حد کو بہتر بناتا ہے، اور مزید موثوق پاور ترانسفر کا امکان فراہم کرتا ہے۔

• پاور سوئنگ کی دمکن: DC ٹائی کے ذریعہ پاور فلو کو مودی کرتے ہوئے، HVDC منسلک منسلک AC نیٹ ورک میں پاور سوئنگ کو تیزی سے دمکن سکتے ہیں۔ یہ الیکٹرکل گرڈ کی کلیہ استحکام کو بہتر بناتا ہے، اور کسی کیسکڈنگ خرابیوں کے خطرے کو کم کرتا ہے، اور نظام کی موثریت کو بہتر بناتا ہے۔

معاصر دور میں، روایتی الیکٹرکل گرڈ کو مزید سے بہتر سمارٹ گرڈ کے ساتھ بدل دیا جا رہا ہے۔ سمارٹ میٹرز اور ذہین آلات کو استعمال کرتے ہوئے، سمارٹ گرڈ معمولی کا مقابلہ کرتے ہوئے بہتر کارآمدی، بہتر مانگ کی جانب سے کنٹرول، اور کلیہ کارکردگی کو فراہم کرتے ہیں۔