সাবস্টেশন রিলে প্রোটেকশন ফল্ট তথ্য সনাক্তকরণ সিস্টেমের ডিজাইন
I. পরিচিতি
তারা ক্রমশই বিদ্যুৎ গ্রিডের আকার বিস্তৃত হওয়ার সঙ্গে সঙ্গে, উপ-স্টেশনগুলি বিদ্যুৎ পদ্ধতির গুরুত্বপূর্ণ নোড হিসেবে সমগ্র বিদ্যুৎ গ্রিডের নিরাপত্তার জন্য তাদের নিরাপদ ও স্থিতিশীল পরিচালনার মাধ্যমে একটি অপরিহার্য ভূমিকা পালন করে। রিলে প্রোটেকশন উপ-স্টেশনের নিরাপদ পরিচালনার প্রথম প্রতিরক্ষা হিসেবে কাজ করে। রিলে প্রোটেকশনের সুনিশ্চিততা ও দ্রুততা বিদ্যুৎ পদ্ধতির স্থিতিশীলতার সঙ্গে সরাসরি সম্পর্কিত। তাই, উপ-স্টেশন রিলে প্রোটেকশন পদ্ধতির ফলাফল তথ্য প্রভাবশালীভাবে পরীক্ষা করা, সম্ভাব্য ফলাফল সময়মত চিহ্নিত করা ও সমাধান করা, বিদ্যুৎ পদ্ধতির নিরাপদ পরিচালনার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
রিলে প্রোটেকশন ফলাফল চিহ্নিত করার ঐতিহ্যগত পদ্ধতিগুলি মূলত মানুষের পরিদর্শন ও নিয়মিত রক্ষণাবেক্ষণের উপর নির্ভর করে। এই পদ্ধতিগুলি শুধুমাত্র সময় ও শ্রম খরচ করে না, বরং বাস্তব সময়ে পর্যবেক্ষণ করার সুযোগও দেয় না। ফলে, ফলাফলের প্রাথমিক সংকেত হারিয়ে যাওয়ার ঝুঁকি থাকে। তথ্য প্রযুক্তির অবিচ্ছিন্ন বিকাশ, বিশেষ করে কম্পিউটার প্রযুক্তি ও যোগাযোগ প্রযুক্তির অগ্রগতির সঙ্গে সঙ্গে, আধুনিক উপ-স্টেশন রিলে প্রোটেকশন ফলাফল তথ্য পরীক্ষা পদ্ধতিগুলি স্বয়ংক্রিয় পদ্ধতি গ্রহণ শুরু করেছে। বাস্তব সময়ে তথ্য সংগ্রহের মাধ্যমে, এই পদ্ধতিগুলি রিলে প্রোটেকশনের অবস্থার বাস্তব সময়ে পর্যবেক্ষণ করতে পারে এবং ফলাফল দ্রুত সনাক্ত করতে পারে।
তাই, এই পেপারে আধুনিক তথ্য প্রযুক্তি ভিত্তিক একটি উপ-স্টেশন রিলে প্রোটেকশন ফলাফল তথ্য পরীক্ষা পদ্ধতি প্রস্তাব করা হয়েছে এবং এর হার্ডওয়্যার গঠন, সফটওয়্যার ডিজাইন ও পরীক্ষামূলক ফলাফলগুলি বিস্তারিতভাবে বর্ণনা করা হয়েছে।
II. সিস্টেম হার্ডওয়্যার গঠনের ডিজাইন
(1) হোস্ট কম্পিউটার
হোস্ট কম্পিউটারের ডিজাইন সমগ্র সিস্টেমের পারফরম্যান্সকে প্রত্যক্ষভাবে প্রভাবিত করে। এর হার্ডওয়্যার গঠন C8051F040 একক চিপ মাইক্রোকম্পিউটারকে কোর প্রসেসর হিসেবে ব্যবহার করে। C8051F040 একক চিপ মাইক্রোকম্পিউটার একটি উচ্চ পারফরম্যান্স ও কম শক্তি ব্যবহারকারী মিশ্র সংকেত মাইক্রোকন্ট্রোলার যা বিশেষ বাহিক সম্পদ সম্পৃক্ত করে, যা অনুমান ও ডিজিটাল I/O পোর্ট, টাইমার/কাউন্টার, UART, SPI, I2C যোগাযোগ ইন্টারফেস ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত করে। এই বৈশিষ্ট্যগুলি C8051F040 কে হোস্ট কম্পিউটারের কোর প্রসেসর হিসেবে অত্যন্ত উপযুক্ত করে, যা উচ্চ-গতির তথ্য প্রক্রিয়াকরণ ও জটিল নিয়ন্ত্রণ যুক্তির দরকার মেটাতে সক্ষম।
সিস্টেমের বাস্তব সময়ে পর্যবেক্ষণ ক্ষমতা নিশ্চিত করার জন্য, হোস্ট কম্পিউটারের ডিজাইনে একটি উচ্চ পারফরম্যান্স পর্যবেক্ষণ ইউনিট ব্যবহার করা হয়। এই ইউনিট সাধারণত একটি উচ্চ-গতির ADC (অনুমান-ডিজিটাল কনভারটার), DAC (ডিজিটাল-অনুমান কনভারটার) এবং ভোল্টেজ/কারেন্ট পর্যবেক্ষণ সার্কিট অন্তর্ভুক্ত করে। এটি বাস্তব সময়ে তড়িৎ প্যারামিটার সংগ্রহ ও রূপান্তর করতে পারে, ফলাফল নির্ণয়ের জন্য সঠিক তথ্য সমর্থন প্রদান করে।
একই সাথে, হোস্ট কম্পিউটার নিম্নতর কম্পিউটার ও দূরবর্তী পর্যবেক্ষণ কেন্দ্রের সাথে যোগাযোগ করতে হয়। ডিজাইনে বিভিন্ন যোগাযোগ ইন্টারফেস, যেমন RS-232, RS-485, এবং এথারনেট অন্তর্ভুক্ত করা হয়। এই ইন্টারফেসগুলি তথ্যের দ্রুত স্থানান্তর এবং দূরবর্তী নিয়ন্ত্রণের ক্ষমতা নিশ্চিত করে।
অপারেটরদের সিস্টেম পর্যবেক্ষণ ও নিয়ন্ত্রণ সুবিধার্থে, হোস্ট কম্পিউটারে একটি মানব-মেশিন ইন্টারঅ্যাকশন ইন্টারফেস সংযুক্ত করা হয়, যা সাধারণত একটি LCD ডিসপ্লে স্ক্রিন ও একটি কীবোর্ড নিয়ে গঠিত। অপারেটররা এই ইন্টারফেসগুলি ব্যবহার করে বাস্তব সময়ে সিস্টেমের অবস্থা দেখতে পারেন।
(2) প্রতিস্কন সেন্সর
পুরানো বিদ্যুৎ কারখানা ও উপ-স্টেশনের DC পদ্ধতির পুনর্নির্মাণের দরকার মেটাতে, কর্মীরা একটি উচ্চ-প্রেসিশন ছাড়া প্রতিস্কন সেন্সর ডিজাইন করেছেন। উন্নত ইলেকট্রনিক প্রযুক্তি ও উপকরণ ব্যবহার করে, এই সেন্সরটি উচ্চ সংবেদনশীলতা, উচ্চ স্থিতিশীলতা এবং দীর্ঘ সেবা জীবন বিশিষ্ট, এবং এটি কঠিন পরিবেশেও স্থিতিশীলভাবে কাজ করতে পারে।
প্রতিস্কন সেন্সরের একটি গুরুত্বপূর্ণ পারফরম্যান্স সূচক হল উচ্চ প্রেসিশন। উন্নত পরীক্ষা অ্যালগরিদম ও ইলেকট্রনিক উপকরণ ব্যবহার করে, এটি ক্ষুদ্র প্রতিস্কন পরিবর্তন সঠিকভাবে পরীক্ষা করতে পারে, ফলাফল তথ্যের সঠিকতা ও সময়োপযোগিতা নিশ্চিত করে।
পুরানো বিদ্যুৎ কারখানা ও উপ-স্টেশনের DC পদ্ধতির তাপ প্রতিস্কন উপকরণ আপগ্রেড ও পুনর্নির্মাণ করে এবং উচ্চ-প্রেসিশন ছাড়া প্রতিস্কন সেন্সর ব্যবহার করে, সিস্টেমের নিরাপত্তা বেশি উন্নত করা যায়। এই সেন্সরগুলি উচ্চ-প্রেসিশন পরীক্ষা করতে সক্ষম এবং প্রতিস্কন ফলাফল সময়মত চিহ্নিত করতে পারে, ফলে দুর্ঘটনার সৃষ্টি প্রতিরোধ করা যায়।
(3) পূর্বাভাস পরীক্ষা মডিউল
পূর্বাভাসের সঠিকতা ও প্রতিক্রিয়ার গতি উন্নত করার জন্য, এই মডিউল সাধারণত সক্রিয় পূর্বাভাস ও নিষ্ক্রিয় পূর্বাভাসের দ্বৈত মেকানিজম একত্রিত করে।
সক্রিয় পূর্বাভাস বলতে বোঝায় সিস্টেমের তড়িৎ প্যারামিটার সক্রিয়ভাবে পরীক্ষা করা। যখনই প্যারামিটার স্বাভাবিক পরিসর থেকে বিচ্যুত হয়, তখনই একটি পূর্বাভাস সংকেত তৈরি হয়। সক্রিয় পূর্বাভাস সাধারণত উচ্চ-পারফরম্যান্স সেন্সর ও তথ্য সংগ্রহ উপকরণের উপর নির্ভর করে। এই উপকরণগুলি বর্তমান, ভোল্টেজ, ও কম্পাঙ্ক সহ গুরুত্বপূর্ণ প্যারামিটারগুলি বাস্তব সময়ে পর্যবেক্ষণ করতে পারে এবং সংশ্লিষ্ট তথ্য বিশ্লেষণ করে সম্ভাব্য ফলাফল ঝুঁকি নির্ধারণ করতে পারে। নিষ্ক্রিয় পূর্বাভাস, অন্যদিকে, বাইরের সংকেত প্রাপ্তির পর সম্পর্কিত তড়িৎ প্যারামিটার বিশ্লেষণ করে এবং পূর্বাভাস সংকেত প্রদান করে। উদাহরণস্বরূপ, যখন উপ-স্টেশনের রিলে প্রোটেকশন ডিভাইস পরিচালিত হয়, তখন নিষ্ক্রিয় পূর্বাভাস মডিউল তৎক্ষণাৎ সক্রিয় হয় এবং পরিচালনার কারণ বিশ্লেষণ করে এবং আরও প্রক্রিয়াকরণের প্রয়োজন কিনা নির্ধারণ করে, যা চিত্র ১ এ দেখানো হয়েছে।
চিত্র ১ হার্ডওয়্যার গঠন ডিজাইন
পূর্বাভাস পরীক্ষা মডিউলের হার্ডওয়্যার গঠন ডিজাইনে, সক্রিয় পূর্বাভাস ও নিষ্ক্রিয় পূর্বাভাসের সমন্বয় করা সিস্টেমের পূর্বাভাস ক্ষমতা ও প্রতিক্রিয়ার গতি বেশি উন্নত করতে পারে। সক্রিয় পূর্বাভাস তড়িৎ প্যারামিটার বাস্তব সময়ে পর্যবেক্ষণ করতে পারে এবং সম্ভাব্য ফলাফল ঝুঁকি দ্রুত চিহ্নিত করতে পারে; অন্যদিকে, নিষ্ক্রিয় পূর্বাভাস নির্দিষ্ট ঘটনার সময় দ্রুত প্রতিক্রিয়া দেয় এবং ফলাফলের কারণ গভীর বিশ্লেষণ করে।
এই দুটি পূর্বাভাস পদ্ধতিকে সম্ভাব্যভাবে সংযুক্ত করার জন্য, হার্ডওয়্যার ডিজাইনে নিম্নলিখিত গুরুত্বপূর্ণ উপাদানগুলি বিবেচনা করা প্রয়োজন:
সেন্সর ও তথ্য সংগ্রহ উপকরণের নির্বাচন: উচ্চ-প্রেসিশন সেন্সর ও তথ্য সংগ্রহ উপকরণ নির্বাচন করতে হবে যাতে তথ্যের সঠিকতা নিশ্চিত হয়।
তথ্য প্রক্রিয়াকরণ ও বিশ্লেষণ ক্ষমতা: পূর্বাভাস পর্যবেক্ষণ মডিউলে শক্তিশালী তথ্য প্রক্রিয়াকরণ ও বিশ্লেষণ ক্ষমতা থাকা উচিত যাতে অস্বাভাবিক তথ্য দ্রুত চিহ্নিত হয় এবং পূর্বাভাস বিচার করা যায়।
যোগাযোগ ইন্টারফেস ও প্রোটোকল: মডিউলটি বিভিন্ন যোগাযোগ ইন্টারফেস ও প্রোটোকল সমর্থন করা উচিত যাতে অন্যান্য সিস্টেম বা উপকরণের সাথে তথ্য বিনিময় সুবিধাজনক হয়।
