विद्युत प्रणालीको स्थिरता
विद्युत अभियान्त्रिकी के अध्ययन का एक बड़ा और महत्वपूर्ण भाग पावर सिस्टम इंजीनियरिंग है। यह मुख्य रूप से विद्युत शक्ति के उत्पादन और आवश्यकतानुसार आवेदन और प्राप्ति के बीच इसके प्रसारण से संबंधित है, जिसमें न्यूनतम नुकसान हो। लोड के परिवर्तन या विघटन के कारण शक्ति अक्सर बदलती है।
इन कारणों से, पावर सिस्टम स्थिरता इस क्षेत्र में अत्यंत महत्वपूर्ण है। इसे इस प्रकार परिभाषित किया जाता है कि किसी भी अस्थिरता या विघटन के बाद सिस्टम अपनी स्थिर स्थिति में लौटने की क्षमता है। 20वीं शताब्दी से लेकर वर्तमान तक, विश्व के सभी प्रमुख विद्युत उत्पादन स्टेशन AC सिस्टम पर निर्भर करते रहे, जो विद्युत शक्ति के उत्पादन और प्रसारण के लिए सबसे प्रभावी और आर्थिक विकल्प माना गया है।
विद्युत संयंत्रों में, कई सिंक्रोनस जनरेटर बस के साथ जुड़े होते हैं, जिनकी फ्रीक्वेंसी और फेज अनुक्रम जनरेटरों के समान होता है। इसलिए, स्थिर संचालन के लिए, हमें पूरे उत्पादन और प्रसारण के दौरान बस को जनरेटरों के साथ सिंक्रोनाइज़ करना होता है। इस कारण, पावर सिस्टम स्थिरता को सिंक्रोनस स्थिरता के रूप में भी जाना जाता है, जिसे लोड के चालू या बंद करने या लाइन अस्थिरता के कारण हुए विघटन के बाद सिंक्रोनाइज़ करने की क्षमता के रूप में परिभाषित किया जाता है। स्थिरता को अच्छी तरह से समझने के लिए, एक और कारक को ध्यान में रखना चाहिए, और वह है सिस्टम की स्थिरता सीमा। स्थिरता सीमा विघटन या गलत शक्ति प्रवाह के लिए विषय रहने वाले सिस्टम के एक विशिष्ट भाग के माध्यम से प्रवाह की अधिकतम शक्ति को परिभाषित करती है। इन संबंधित शब्दावली को समझने के बाद, अब हम विभिन्न प्रकार की स्थिरताओं पर ध्यान दें।
पावर सिस्टम स्थिरता या सिंक्रोनस स्थिरता कई प्रकार की हो सकती है, जो विघटन की प्रकृति पर निर्भर करती है, और सफल विश्लेषण के लिए इसे निम्नलिखित तीन प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है:
स्थिर स्थिति स्थिरता।
अस्थायी स्थिरता।
डायनामिक स्थिरता।
पावर सिस्टम की स्थिर स्थिति स्थिरता
पावर सिस्टम की स्थिर स्थिति स्थिरता को नेटवर्क (जैसे सामान्य लोड उतार-चढाव या स्वचालित वोल्टेज रेगुलेटर की कार्यवाही) में एक छोटे विघटन के बाद सिस्टम की स्थिर संरचना में लौटने की क्षमता के रूप में परिभाषित किया जाता है। इसे केवल एक बहुत धीमे और अत्यंत छोटे शक्ति परिवर्तन के दौरान माना जा सकता है।
यदि सर्किट में शक्ति प्रवाह अधिकतम शक्ति से अधिक हो जाता है, तो एक विशिष्ट मशीन या मशीनों के एक समूह निरंतरता में संचालित नहीं हो सकते, जिससे और अधिक विघटन हो सकता है। ऐसी स्थिति में, सिस्टम की स्थिर स्थिति सीमा पहुंच गई होती है, या दूसरे शब्दों में, सिस्टम की स्थिर स्थिति स्थिरता सीमा सिस्टम के माध्यम से प्रवाह की अधिकतम शक्ति को संदर्भित करती है, जिसके बिना इसकी स्थिर स्थिति स्थिरता नहीं खो जाती है।
पावर सिस्टम की अस्थायी स्थिरता
पावर सिस्टम की अस्थायी स्थिरता नेटवर्क की स्थिति में एक बड़े विघटन के बाद सिस्टम की स्थिर स्थिति तक पहुंचने की क्षमता को संदर्भित करती है। लोड के अचानक लगाने या हटाने, स्विचिंग ऑपरेशन, लाइन दोष या उत्तेजन के नुकसान की सभी स्थितियों में अस्थायी स्थिरता का योगदान महत्वपूर्ण होता है। यह वास्तव में एक विघटन के बाद सिस्टम की निरंतरता बनाए रखने की क्षमता के साथ संबंधित है। और निरंतर विघटन के बाद सिस्टम के माध्यम से प्रवाह की अधिकतम शक्ति, जिसके बिना स्थिरता नहीं खो जाती, को सिस्टम की अस्थायी स्थिरता कहा जाता है। इस अधिकतम सीमा से अधिक शक्ति प्रवाह करने पर, सिस्टम अस्थायी रूप से अस्थिर हो जाएगा।
पावर सिस्टम की डायनामिक स्थिरता
सिस्टम की डायनामिक स्थिरता एक अस्थिर सिस्टम को स्वचालित नियंत्रित तरीकों से दी गई कृत्रिम स्थिरता को संदर्भित करती है। यह लगभग 10 से 30 सेकंड तक चलने वाले छोटे विघटनों से संबंधित है।
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