ಹೈವೋಲ್ಟ್ ಡಿಸಿ ಪದ್ಧತಿಗಳ ವಿಧಗಳು ಮತ್ತು ಎಮ್.ಟಿ.ಡಿ.ಸಿ. ರಚನೆಗಳು
उच्च-वोल्टेज सीधे विद्युत (HVDC) प्रणाली की विन्यास
उच्च-वोल्टेज सीधे विद्युत, जिसे आमतौर पर HVDC के रूप में संक्षिप्त किया जाता है, लंबी दूरी के विद्युत प्रसारण के लिए बहुत ही प्रभावी विधि है, जो पारंपरिक वैद्युत विद्युत (AC) प्रसारण की तुलना में विद्युत नुकसान में काफी कमी लाता है। HVDC प्रणाली को विभिन्न विन्यासों में लागू किया जा सकता है, जो विशिष्ट संचालन आवश्यकताओं के अनुसार तैयार की गई होती हैं। यह लेख HVDC प्रणाली के मुख्य प्रकारों की संक्षिप्त जानकारी प्रदान करता है।
बैक-टू-बैक HVDC प्रणाली
एक बैक-टू-बैक (B2B) HVDC विन्यास में, कन्वर्टर के दो मुख्य घटक, रेक्टिफायर और इनवर्टर, एक ही टर्मिनल स्टेशन में स्थित होते हैं। ये दो कन्वर्टर तत्व एक-दूसरे से सीधे बैक-टू-बैक जुड़े होते हैं। इस विन्यास का मुख्य उद्देश्य दो अलग-अलग AC विद्युत प्रणालियों को जोड़ना है। इसको रेक्टिफायर द्वारा आने वाली AC विद्युत को पहले DC में परिवर्तित करके और फिर इनवर्टर द्वारा DC विद्युत को फिर से AC में परिवर्तित करके प्राप्त किया जाता है।
बैक-टू-बैक HVDC प्रणाली (जारी)
बैक-टू-बैक HVDC सेटअप एक ही कमरे में स्थापित किया जाता है और दो असिंक्रोनस AC विद्युत प्रणालियों को जोड़ने का काम करता है। रेक्टिफायर और इनवर्टर के बीच सीधे बैक-टू-बैक कनेक्शन के कारण, DC प्रसारण लाइन की आवश्यकता नहीं होती। थाय्रिस्टरों की श्रृंखला में जुड़े रहने की संख्या को कम करने के लिए, मध्यवर्ती DC वोल्टेज को उद्देश्यपूर्वक निम्न स्तर पर रखा जाता है। इसी साथ, इस विन्यास की धारा विभाजन कई हजार एम्पियर तक पहुंच सकता है।
इस प्रकार की HVDC प्रणाली निम्न स्थितियों में दो असिंक्रोनस AC विद्युत प्रणालियों को जोड़ने के लिए विशेष उपयोगी है:
दो-टर्मिनल HVDC प्रणाली
दो-टर्मिनल HVDC विन्यास में, दो अलग-अलग टर्मिनल स्टेशन होते हैं, जो प्रत्येक एक कन्वर्टर स्टेशन के रूप में कार्य करते हैं। एक स्टेशन में रेक्टिफायर होता है, जबकि दूसरे में इनवर्टर होता है। ये दो टर्मिनल एक HVDC प्रसारण लाइन द्वारा जुड़े होते हैं, जिससे लंबी दूरी पर विद्युत शक्ति का प्रभावी प्रसारण संभव होता है। यह सेटअप पारंपरिक AC प्रसारण की सीमाओं को दूर करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो DC विद्युत के लाभों का उपयोग करके विद्युत नुकसान को कम करता है और विशाल भौगोलिक क्षेत्रों में प्रसारण की दक्षता को बढ़ाता है।
दो-टर्मिनल HVDC प्रणाली में दो बिंदुओं के बीच सीधा कनेक्शन होता है, जिसमें कोई समानांतर प्रसारण लाइनें या ट्रांसमिशन लाइन पर बीच में टैप नहीं होते। इस विशेषता के कारण इसे बिंदु-से-बिंदु विद्युत प्रसारण के रूप में भी जाना जाता है। यह दो ऐसे स्थानों के बीच विद्युत आपूर्ति अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है, जो भौगोलिक रूप से दूर होते हैं।
दो-टर्मिनल HVDC प्रणाली का एक उल्लेखनीय लाभ यह है कि इसके लिए HVDC सर्किट ब्रेकर की आवश्यकता नहीं होती। रखरखाव के दौरान या दोषों को साफ करते समय, AC तरफ से AC सर्किट ब्रेकर का उपयोग DC लाइन को ऊर्जा-रहित करने के लिए किया जा सकता है। DC सर्किट ब्रेकर की तुलना में, AC सर्किट ब्रेकर की डिज़ाइन सरल होती है और इसकी लागत कम होती है, जिससे दो-टर्मिनल HVDC प्रणाली अधिक आर्थिक और रखरखाव में आसान होती है।
मल्टी-टर्मिनल DC (MTDC) प्रणाली
मल्टी-टर्मिनल DC (MTDC) प्रणाली एक अधिक जटिल HVDC विन्यास है। यह दो से अधिक बिंदुओं के बीच कनेक्शन स्थापित करने के लिए एक से अधिक प्रसारण लाइनों का उपयोग करता है। यह सेटअप कई टर्मिनल स्टेशनों से युक्त होता है, जिनमें प्रत्येक अपना अपना कन्वर्टर होता है, जो सभी एक HVDC प्रसारण लाइन नेटवर्क द्वारा जुड़े होते हैं। इस नेटवर्क के भीतर, कुछ कन्वर्टर रेक्टिफायर के रूप में कार्य करते हैं, AC विद्युत को DC में परिवर्तित करते हैं, जबकि अन्य इनवर्टर के रूप में कार्य करते हैं, DC विद्युत को फिर से AC में परिवर्तित करते हैं और लोडों को वितरित करते हैं। MTDC प्रणाली का एक मूलभूत सिद्धांत यह है कि रेक्टिफायर स्टेशनों द्वारा प्रदान की गई कुल शक्ति इनवर्टर (लोड) स्टेशनों द्वारा प्राप्त कुल शक्ति के बराबर होनी चाहिए, जिससे जुड़े हुए नेटवर्क में शक्ति प्रवाह की संतुलित और दक्ष प्रवाह होती है।
मल्टी-टर्मिनल DC (MTDC) प्रणाली (जारी)
MTDC नेटवर्क एक AC ग्रिड के समान लचीला होता है, लेकिन इसका एक विशेष लाभ है: DC वितरित नेटवर्क के भीतर शक्ति प्रवाह को नियंत्रित करने की क्षमता। हालांकि, यह बढ़ी हुई क्षमता बढ़ी हुई जटिलता के साथ आती है, जिससे MTDC प्रणाली दो-टर्मिनल HVDC विन्यास की तुलना में बहुत जटिल होती है।
एक MTDC सेटअप में, AC तरफ से AC सर्किट ब्रेकरों पर भरोसा करना संभव नहीं है। दो-टर्मिनल प्रणाली की तरह, AC सर्किट ब्रेकर का उपयोग करने से पूरे DC नेटवर्क को ऊर्जा-रहित कर दिया जाएगा, जबकि केवल दोषपूर्ण या रखरखाव आवश्यक लाइन को अलग करना आवश्यक होता है। इस समस्या को समाधान के लिए, MTDC प्रणाली में एकाधिक DC स्विचगियर घटकों, जैसे सर्किट ब्रेकरों की आवश्यकता होती है। ये विशेष DC सर्किट ब्रेकर सर्किटों को ऊर्जा-रहित करने या रखरखाव ऑपरेशन के दौरान या दोषों को साफ करते समय विशिष्ट खंडों को अलग करने के लिए डिज़ाइन किए गए होते हैं, जिससे नेटवर्क की स्थिरता और विश्वसनीयता सुनिश्चित होती है।
MTDC प्रणाली में प्रणाली के संतुलन को बनाए रखना आवश्यक है। रेक्टिफायर स्टेशनों द्वारा प्रदान की गई कुल धारा इनवर्टर स्टेशनों द्वारा खपत की जाने वाली धारा के बराबर होनी चाहिए। जब किसी इनवर्टर स्टेशन से विद्युत शक्ति की अचानक बढ़ती मांग होती है, तो DC विद्युत उत्पादन को इसकी बढ़ी हुई लोड को पूरा करने के लिए बढ़ाया जाना चाहिए। इस प्रक्रिया के दौरान, यह आवश्यक है कि आपूर्ति की जा रही वोल्टेज और इनवर्टरों के संचालन की निगरानी और नियंत्रण करना, जिससे ओवरलोडिंग से बचा जा सके, जो प्रणाली की विफलता का कारण बन सकता है।
MTDC प्रणालियों का एक प्रमुख गुण यह है कि ये अप्रत्याशित विद्युत विफलताओं के दौरान विश्वसनीय होती हैं। यदि किसी उत्पादन स्टेशन पर अप्रत्याशित विद्युत विफलता होती है, तो प्रणाली शीघ्र ही विकल्पी कन्वर्टर स्टेशनों के माध्यम से शक्ति को फिर से रूट कर सकती है, जिससे पूरे विद्युत आपूर्ति को न्यूनतम विघटन के साथ जारी रखा जा सकता है।
MTDC के अनुप्रयोग
MTDC प्रणालियों को दो मुख्य प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है:
श्रृंखला MTDC प्रणाली
एक श्रृंखला MTDC विन्यास में, एक विद्युत श्रृंखला सर्किट के घटकों की तरह एक से अधिक कन्वर्टर स्टेशन श्रृंखला में जुड़े होते हैं। इस सेटअप का एक विशिष्ट लक्षण यह है कि प्रत्येक कन्वर्टर स्टेशन से गुजरने वाली धारा एक ही रहती है, जो एक स्टेशन द्वारा सेट की जाती है। हालांकि, वोल्टेज गिरावट श्रृंखला-जुड़े नेटवर्क में वितरित होती है, जिसमें प्रत्येक स्टेशन कुल वोल्टेज गिरावट का एक हिस्सा अनुभव करता है।
श्रृंखला MTDC प्रणाली (जारी)
श्रृंखला MTDC प्रणाली दो-टर्मिनल HVDC प्रणाली की एक विस्तारित संस्करण के रू
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