রিয়্যাক্টিভ পাওয়ার কমপেনসেশন প্রযুক্তি কী এবং এর অপটিমাইজেশন কৌশল ও গুরুত্ব
১ প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি সম্পূরণ প্রযুক্তির সারাংশ
১.১ প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি সম্পূরণ প্রযুক্তির ভূমিকা
প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি সম্পূরণ প্রযুক্তি বিদ্যুৎ ব্যবস্থা এবং বৈদ্যুতিক গ্রিডে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এটি মূলত শক্তি ফ্যাক্টর উন্নত করতে, লাইন লোকসান কমাতে, শক্তির গুণমান উন্নত করতে এবং গ্রিডের সঞ্চালন ক্ষমতা ও স্থিতিশীলতা বাড়াতে ব্যবহৃত হয়। এটি নিশ্চিত করে যে, বিদ্যুৎ উপকরণগুলি একটি আরও স্থিতিশীল এবং নির্ভরযোগ্য পরিবেশে পরিচালিত হয়, এবং গ্রিডের সক্রিয় শক্তি সঞ্চালনের ক্ষমতা বাড়ে।
১.২ প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি সম্পূরণ প্রযুক্তির সীমাবদ্ধতা
এই প্রযুক্তি যদিও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, তবুও সমস্ত প্রয়োগ দৃষ্টিকোণে এটি উপযুক্ত নয়। উদাহরণস্বরূপ, পরিবর্তনশীল লোড সিস্টেমে, সম্পূরণ উপকরণগুলির সুইচিং গতি দ্রুত লোড পরিবর্তনের সাথে সামঞ্জস্য রাখতে পারে না। এর ফলে অপর্যাপ্ত প্রতিক্রিয়া ঘটে, যা গ্রিডে অস্থিতিশীল ভোল্টেজ পরিবর্তনের কারণ হয়।
কিছু ক্ষেত্রে, প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি সম্পূরণ উপকরণগুলি হারমোনিক কারেন্ট এবং হারমোনিক ভোল্টেজ উৎপন্ন করতে পারে, যা সমগ্র শক্তি সিস্টেম এবং সংযুক্ত উপকরণগুলিকে অবশ্যই প্রভাবিত করে। তাই, সম্পূরণ পরিকল্পনা এবং বাস্তবায়নের সময় হারমোনিক সমস্যাগুলি পূর্ণরূপে বিবেচনা করা উচিত এবং উপযুক্ত দমন ব্যবস্থা গ্রহণ করা উচিত।
২ প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি সম্পূরণের অপটিমাইজেশন রणনীতি
এই প্রবন্ধে প্রস্তাবিত পাওয়ার ক্যাপাসিটর ভিত্তিক প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি সম্পূরণ প্রযুক্তি একটি সম্পূর্ণ সম্পূরণ সিস্টেমের মধ্যে বাস্তবায়িত হয়। এই সিস্টেমটি মূলত তিনটি উপাদান নিয়ে গঠিত: S751e-JP মুখ্য কন্ট্রোলার, S751e-VAR নিয়ন্ত্রণ বোর্ড (ক্যাপাসিটর সুইচিং নির্বাহী একক) এবং পাওয়ার ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্ক। এই উপাদানগুলির মধ্যে, S751e-JP মুখ্য কন্ট্রোলার এবং S751e-VAR নিয়ন্ত্রণ বোর্ড মাস্টার-স্লেভ সম্পর্কে কাজ করে।
সাধারণ পরিচালনার সময়, S751e-VAR নিয়ন্ত্রণ বোর্ড S751e-JP মুখ্য কন্ট্রোলার থেকে নির্দেশ পায় এবং অন্তর্নিহিত যৌথ সুইচগুলি নিয়ন্ত্রণ করে প্রিগ্রুপ পাওয়ার ক্যাপাসিটর সুইচ করে। S751e-JP মুখ্য কন্ট্রোলার বিদ্যুৎ সিস্টেম থেকে বাস্তব-সময়ের পরিচালনা তথ্য সংগ্রহ এবং বিশ্লেষণ করে। এটি বিল্ট-ইন সফ্টওয়্যার এবং অ্যালগরিদম ব্যবহার করে প্রয়োজনীয় প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি সম্পূরণের পরিমাণ গণনা করে, তারপর এই তথ্যকে S751e-VAR নিয়ন্ত্রণ বোর্ডের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ সিগন্যালে রূপান্তর করে। নির্দেশ পাওয়ার সাথে নিয়ন্ত্রণ বোর্ড প্রেসেট লজিক অনুযায়ী সুইচিং প্রক্রিয়া সম্পন্ন করে, যা বিদ্যুৎ সিস্টেমের জন্য সুনির্দিষ্ট প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি সম্পূরণ সম্ভব করে।
২.১ প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি সম্পূরণ উপকরণের ডিজাইন এবং কনফিগারেশন
২.১.১ পাওয়ার ক্যাপাসিটরের সম্পূরণ ক্ষমতা
পাওয়ার ক্যাপাসিটরের সম্পূরণ ক্ষমতা নির্ধারণের জন্য সাধারণত একটি সরলীকৃত গণনা পদ্ধতি ব্যবহৃত হয়। তবে, এই পদ্ধতিটি বাস্তব প্রয়োগে কিছু সীমাবদ্ধতা রয়েছে। তাই, এই প্রবন্ধে একটি আরও বিস্তারিত এবং সঠিক অ্যালগরিদম ব্যবহৃত হয় যা প্রয়োজনীয় সম্পূরণ নির্ধারণ করে। প্রথমে, অসম্পূরিত অবস্থায় সিস্টেমের প্রাথমিক শক্তি ফ্যাক্টর (cosφ) স্থাপন করা হয়।
এবং যথাক্রমে গ্রিড সম্পূর্ণ লোডে পরিচালিত হলে সক্রিয় এবং প্রতিক্রিয়াশীল শক্তির মান;
বিদ্যুৎ সিস্টেম (অথবা গ্রিড) এর বার্ষিক গড় সক্রিয় লোড ফ্যাক্টর, যা সাধারণত ০.৭০ থেকে ০.৭৫ পর্যন্ত পরিবর্তিত হয়;
বিদ্যুৎ সিস্টেম (অথবা গ্রিড) এর বার্ষিক গড় প্রতিক্রিয়াশীল লোড ফ্যাক্টর, যা সাধারণত ০.৭৬ হয়।
যদি বিদ্যুৎ সিস্টেম ইতিমধ্যে স্বাভাবিকভাবে পরিচালিত হয়, তাহলে ঐতিহাসিক বিদ্যুৎ ব্যবহারের তথ্য গণনার জন্য ব্যবহার করা যায়। এই ক্ষেত্রে:
যেখানে:
Wm বিদ্যুৎ সিস্টেমের মাসিক গড় সক্রিয় শক্তি ব্যবহার;
Wrm বিদ্যুৎ সিস্টেমের মাসিক গড় প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি ব্যবহার।
উপরোক্ত লক্ষ্য শক্তি ফ্যাক্টরের উপর ভিত্তি করে, পাওয়ার ক্যাপাসিটরের বাস্তব সম্পূরণ ক্ষমতা নিম্নলিখিত সূত্র ব্যবহার করে নির্ধারণ করা যায়:
২.১.২ পাওয়ার ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্কের সংযোগ পদ্ধতি
বিদ্যুৎ সিস্টেমের সাধারণ পরিচালনার সময়, পাওয়ার ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্ক সাধারণত দুটি মৌলিক সংযোগ পদ্ধতি ব্যবহার করে: ডেল্টা (Δ) সংযোগ এবং Y (ওয়াই) সংযোগ। এছাড়াও, সুইচিং উপকরণগুলি পরিপথের অবস্থানের উপর ভিত্তি করে অন্তর্নিহিত বা বহির্নিহিত সুইচিং কনফিগারেশন হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে।
ডেল্টা সংযোগ দ্রুত এবং একই সাথে তিন-ফেজ সম্পূরণ সম্ভব করে, যা লাইন অবিচ্ছেদতার সময় কমিয়ে সম্পূরণ দক্ষতা বাড়ায়। তবে, এটি সাধারণত সামঞ্জস্যপূর্ণ তিন-ফেজ লোড সিস্টেমের জন্য উপযুক্ত এবং গ্রিডের সুনির্দিষ্ট সম্পূরণ করতে পারে না।
Y সংযোগ ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্কের প্রতিটি ফেজের জন্য স্বাধীন এবং সুনির্দিষ্ট সম্পূরণ সম্ভব করে। তবে, এটি একটি ফেজে অবিচ্ছেদতা বা অতিরিক্ত ভোল্টেজের কারণ হতে পারে এবং সাধারণত বেশি বাস্তবায়ন খরচ প্রয়োজন।
তাই, এই প্রবন্ধে উভয় সংযোগ পদ্ধতির সুবিধাগুলি সম্পর্কিত একটি হাইব্রিড পদ্ধতি প্রস্তাব করা হয়, যা বাস্তব লোড অবস্থার উপর ভিত্তি করে ক্যাপাসিটর গ্রুপের সংখ্যা এবং ক্ষমতা সমন্বয় করে।
২.১.৩ পাওয়ার ক্যাপাসিটরের গ্রুপিং কনফিগারেশন
পাওয়ার ক্যাপাসিটরের গ্রুপিং কনফিগারেশন সাধারণত সমান-ক্ষমতা এবং অসমান-ক্ষমতা স্কিম অন্তর্ভুক্ত করে।
সমান-ক্ষমতা গ্রুপিং-এ, মোট ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্ক সমান ক্ষমতার গ্রুপে বিভক্ত হয়, যার সংখ্যা মোট প্রয়োজনীয় ক্ষমতার উপর ভিত্তি করে নির্ধারণ করা হয়। এই পদ্ধতি সহজ সংযোজন এবং সোজা সুইচিং নিয়ন্ত্রণ লজিক প্রদান করে। তবে, কম সংখ্যক গ্রুপ এবং বড় একক ক্ষমতার কারণে, এটি সুনির্দিষ্ট সম্পূরণ করা কঠিন করে তোলে। প্রায়শই সুইচিং করা উপকরণের পরিপ্রেক্ষিত দ্রুত বিশ্লেষণ এবং রক্ষণাবেক্ষণ খরচ বাড়াতে পারে।
অসমান-ক্ষমতা গ্রুপিং-এ, ক্যাপাসিটর ক্ষমতা একটি পূর্বনির্ধারিত অনুপাত (যেমন, ১:২:৪:৮) অনুযায়ী বিতরণ করা হয়। এই পদ্ধতি উচ্চ সম্পূরণ সুনিশ্চিত্য এবং সুনির্দিষ্ট প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি নিয়ন্ত্রণ প্রদান করে। তবে, এটি জটিল সিস্টেম ডিজাইন এবং নিয়ন্ত্রণ লজিক প্রয়োজন করে, যা স্কেলেবিলিটি সীমিত করে। এছাড়াও, ছোট ক্ষমতার ক্যাপাসিটরগুলি প্রায়শই সুইচিং করা হয়, যা দীর্ঘমেয়াদী নিরাপদতা প্রভাবিত করে।
সম্পূর্ণ মূল্যায়নের পর, এই প্রবন্ধে সমান-ক্ষমতা গ্রুপিং পদ্ধতি গ্রহণ করা হয়। তবে, সাধারণ সম্পূরণ গ্রুপের ক্ষমতা স্প্লিট-ফেজ সম্পূরণ গ্রুপের তুলনায় কিছুটা বড়। এই কনফিগারেশন চক্রিক সুইচিং প্রক্রিয়া সমর্থন করে, সম্পূরণ সুনিশ্চিত্য এবং প্রতিক্রিয়া গতি বাড়ায়, নিয়ন্ত্রণের জটিলতা কমায়, সম্পূরণ চক্র ছোট করে এবং সমগ্র দক্ষতা বাড়ায়।
২.২ প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি সম্পূরণ রণনীতির অপটিমাইজেশন
একটি ভালভাবে ডিজাইন করা প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি সম্পূরণ রণনীতি বিভিন্ন পরিচালনা অবস্থায় কার্যকর সম্পূরণ নিশ্চিত করে। সাধারণ সিস্টেম পরিচালনার সময়, সম্পূরণ সিস্টেমের বাস্তব-সময়ের অবস্থা সক্রিয় এবং প্রতিক্রিয়াশীল শক্তির প্যারামিটারগুলির উপর ভিত্তি করে সুইচ-ইন অঞ্চল, স্থিতিশীল অঞ্চল এবং সুইচ-আউট অঞ্চলে বিভক্ত করা যেতে পারে।
সম্পূরণ রণনীতির অপটিমাইজেশন সিস্টেম ডিজাইনের একটি গুরুত্বপ
