विद्युत प्रणालीमा वोल्टेज स्थिरता: ठूलो र सानो हिल्ला र स्थिरता सीमा

वोल्टेज स्थिरता की परिभाषा

पावर सिस्टम में वोल्टेज स्थिरता को दोनों सामान्य संचालन स्थितियों और एक विक्षोभ के बाद सभी बसों पर स्वीकार्य वोल्टेज बनाए रखने की क्षमता के रूप में परिभाषित किया जाता है। सामान्य संचालन में, सिस्टम की वोल्टेज स्थिर रहती है; हालांकि, जब फ़ॉल्ट या विक्षोभ होता है, तो वोल्टेज अस्थिरता उत्पन्न हो सकती है, जो एक प्रगतिशील और अनियंत्रित वोल्टेज की गिरावट का कारण बन सकती है। वोल्टेज स्थिरता को कभी-कभी "लोड स्थिरता" के रूप में भी जाना जाता है।

वोल्टेज अस्थिरता यदि विक्षोभ के बाद लोडों के पास समतुलन वोल्टेज स्वीकार्य सीमाओं से नीचे गिर जाता है, तो वोल्टेज कोलेप्स उत्पन्न कर सकती है। वोल्टेज कोलेप्स एक प्रक्रिया है जिसमें वोल्टेज अस्थिरता सिस्टम के महत्वपूर्ण भागों पर बहुत कम वोल्टेज प्रोफाइल का कारण बनती है, जिससे एक कुल या आंशिक ब्लैकआउट हो सकता है। ध्यान दें, "वोल्टेज अस्थिरता" और "वोल्टेज कोलेप्स" शब्दों का अक्सर एक दूसरे के स्थान पर उपयोग किया जाता है।

वोल्टेज स्थिरता का वर्गीकरण

वोल्टेज स्थिरता दो मुख्य प्रकारों में वर्गीकृत होती है:

• बड़े विक्षोभ की वोल्टेज स्थिरता：यह बड़े विक्षोभ, जैसे सिस्टम फ़ॉल्ट, अचानक लोड नुकसान, या उत्पादन नुकसान के बाद वोल्टेज नियंत्रण बनाए रखने की क्षमता को संदर्भित करता है। इस प्रकार की स्थिरता का मूल्यांकन ऑन-लोड टैप-चेंजिंग ट्रांसफॉर्मर, जेनरेटर फील्ड नियंत्रण, और करंट लिमिटर जैसी उपकरणों के व्यवहार को ध्यान में रखते हुए एक लंबे समयावधि के लिए सिस्टम की गतिशील प्रदर्शन की विश्लेषण की आवश्यकता होती है। बड़े विक्षोभ की वोल्टेज स्थिरता आमतौर पर अच्छी तरह से सिस्टम मॉडेलिंग के साथ गैर-रैखिक समय-डोमेन सिमुलेशन का उपयोग करके अध्ययन की जाती है।

• छोटे विक्षोभ की वोल्टेज स्थिरता：एक पावर सिस्टम संचालन स्थिति छोटे विक्षोभ की वोल्टेज स्थिरता दर्शाती है यदि, छोटे विक्षोभ के बाद, लोडों के पास वोल्टेज या तो अपरिवर्तित रहता है या विक्षोभ से पहले के मूल्यों के निकट रहता है। यह विचार स्थिर-अवस्था की स्थितियों से घनिष्ठ रूप से जुड़ा है और छोट-सिग्नल सिस्टम मॉडलों का उपयोग करके विश्लेषण किया जा सकता है।

वोल्टेज स्थिरता सीमा

वोल्टेज स्थिरता सीमा एक क्रिटिकल थ्रेशहोल्ड है, जिसके परे कोई भी रिएक्टिव पावर इंजेक्शन वोल्टेज को उनके नॉमिनल स्तरों तक पुनर्स्थापित नहीं कर सकता। इस सीमा तक, सिस्टम वोल्टेज स्थिरता बनाए रखते हुए रिएक्टिव पावर इंजेक्शन के माध्यम से समायोजित किए जा सकते हैं।नुकसान-रहित लाइन पर पावर ट्रांसफर द्वारा दिया जाता है:

• जहाँ P = प्रति फेज पावर ट्रांसफर

• Vs = भेजने वाले फेज वोल्टेज

• Vr = प्राप्त करने वाले फेज वोल्टेज

• X = प्रति फेज ट्रांसफर रिएक्टेंस

• δ = Vs और Vr के बीच फेज कोण।

क्योंकि लाइन नुकसान-रहित है

मान लीजिए कि पावर उत्पादन स्थिर है,

अधिकतम पावर ट्रांसफर के लिए: δ = 90º, ताकि जैसे δ→∞

उपरोक्त समीकरण द्वारा δ और Vs के वक्र पर क्रिटिकल बिंदु की स्थिति निर्धारित की जाती है, यह मानते हुए कि प्राप्त करने वाला वोल्टेज स्थिर रहता है।इसी तरह का परिणाम यह मानते हुए भी प्राप्त किया जा सकता है कि भेजने वाला वोल्टेज स्थिर रहता है और Vr को एक चर पैरामीटर के रूप में मानते हुए सिस्टम का विश्लेषण किया जा रहा है। इस स्थिति में, परिणामी समीकरण है

प्राप्त करने वाले बस पर रिएक्टिव पावर अभिव्यक्ति लिखी जा सकती है

उपरोक्त समीकरण स्थिर-अवस्था वोल्टेज स्थिरता सीमा को दर्शाता है। यह दर्शाता है कि, स्थिर-अवस्था स्थिरता सीमा पर, रिएक्टिव पावर अनंत की ओर अग्रसर होता है। यह इंगित करता है कि डेरिवेटिव dQ/dVr शून्य हो जाता है। इस प्रकार, स्थिर-अवस्था की स्थितियों में रोटर कोण स्थिरता सीमा स्थिर-अवस्था वोल्टेज स्थिरता सीमा के साथ संपाती होती है। इसके अलावा, स्थिर-अवस्था वोल्टेज स्थिरता लोड से भी प्रभावित होती है।