एक नया क्षय पूर्वानुमान सूचकांक वोल्टेज स्थिरता विश्लेषण और विद्युत प्रणालियों में आपातकालीन स्थिति रैंकिंग के लिए

   वोल्टेज अस्थिरता एक गंभीर परिघटन है जो कि पावर सिस्टम में आपातकालीन या तनावपूर्ण स्थितियों के कारण हो सकती है। ऐसी अस्थिरता से वोल्टेज कोलेप्स को रोकने के लिए, पावर सिस्टम की योजना और संचालन के लिए सटीक वोल्टेज कोलेप्स पूर्वानुमान आवश्यक है। इस पेपर में एक नया कोलेप्स पूर्वानुमान सूचक (NCPI) प्रस्तावित किया गया है, जो पावर सिस्टम की वोल्टेज स्थिरता की स्थिति और लाइनों की महत्वपूर्ण स्थितियों का मूल्यांकन करने के लिए है। प्रस्तावित सूचक की प्रभावशीलता और उपयोगिता का अध्ययन IEE-Business 30-बस और IEE-Business 118-बस सिस्टम पर किया गया है और इसे विभिन्न पावर सिस्टम संचालन के तहत अच्छी तरह से ज्ञात वर्तमान सूचक (L mn, FVSI, LQP, NLSI, और VSLI) के साथ तुलना की गई है, इसकी व्यावहारिकता और बहुमुखीता की पुष्टि करने के लिए। अध्ययन वर्तमान सूचकों की संवेदनशीलता की मान्यताओं को भी प्रस्तुत करता है और उनके वोल्टेज कोलेप्स पूर्वानुमान पर प्रभाव का विश्लेषण करता है। परिणाम दिखाते हैं कि प्रस्तावित सूचक मध्यम और बड़े नेटवर्कों में विभिन्न पावर लोड संचालन और आपातकालीन स्थितियों के दौरान अधिकतम लोड-अभिक्षमता का सटीक अनुमान लगाने और महत्वपूर्ण लाइनों, कमजोर बस, और कमजोर क्षेत्रों का पूर्वानुमान करने में अपनी उत्कृष्टता प्रदर्शित करता है।

1.परिचय

     वोल्टेज अस्थिरता बिजली सिस्टम में एक महत्वपूर्ण समस्या है, जिसे ग्राहकों तक बिजली के सुरक्षित स्थानांतरण को सुनिश्चित करने के लिए ध्यान में रखना आवश्यक है। वर्तमान में बिजली की लोड की लगातार वृद्धि के कारण आधुनिक बिजली पावर सिस्टम को बिजली के सुरक्षित प्रसारण सुविधाओं की आवश्यकता है। पर्यावरण और आर्थिक दृष्टिकोण से, नए प्रसारण लाइनों को स्थापित करना चुनौतीपूर्ण है। इसके अलावा, अक्षय ऊर्जा की बढ़ती चालकता के कारण स्थिति और अधिक जटिल हो जाती है। नेटवर्क का सबसे महत्वपूर्ण चुनौती प्रसारण लाइनों में अत्यधिक लोडिंग है, जिससे एक बड़ी वोल्टेज गिरावट होती है, जो लाइनों पर ओवरलोड के कारण वोल्टेज कोलेप्स का कारण बन सकती है। इस मामले में, लाइन एक महत्वपूर्ण स्थिति में आ जाती है, और सिस्टम भले ही छोटी विक्षेपण के कारण ढह सकता है। वोल्टेज कोलेप्स तब होता है जब लोडिंग अनुमत लिमिट से अधिक हो जाती है, जिससे लाइन सिस्टम से बाहर निकल जाती है। इसके बाद, लाइन का सिस्टम से बाहर होना अन्य लाइनों में पावर फ्लो में वृद्धि करता है, जो लाइनों के लगातार बाहर होने का कारण बन सकता है और पूरे नेटवर्क का ब्लैकआउट हो सकता है।

2.वोल्टेज स्थिरता सूचक (VSIs)

     VSIs को मापन उपकरण के रूप में उपयोग किया जाता है, जो यह निर्धारित करता है कि क्या एक सिस्टम स्थिर है या नहीं। वोल्टेज स्थिरता मूल्यांकन के लिए कई विधियों का सुझाव दिया गया है। VSIs को तीन श्रेणियों में वर्गीकृत किया गया है: लाइन VSIs, बस VSIs, और समग्र VSIs। VSIs का वर्गीकरण चार प्रकारों में किया जा सकता है: (1) लाइन चर आधारित सूचक; (2) बस चर आधारित सूचक; (3) जैकोबियन मैट्रिक्स-आधारित सूचक; और (4) फेजर मेजरमेंट यूनिट (PMU)-आधारित सूचक। जैकोबियन मैट्रिक्स-आधारित सूचक वोल्टेज कोलेप्स बिंदुओं की पहचान कर सकते हैं और स्थिरता मार्जिन का निर्धारण कर सकते हैं।

3.प्रस्तावित नवीन कोलेप्स पूर्वानुमान सूचक NCPI

     LQP सूचक का सूत्रीकरण पूरी तरह से लाइन प्रतिरोध को नजरअंदाज करके आधारित है। यह गलत कोलेप्स पूर्वानुमानों का कारण बनता है। यह सूचक एक लाइन में सक्रिय शक्ति प्रवाह के सापेक्ष अप्रत्यक्ष शक्ति प्रवाह की दिशा को भी नजरअंदाज करता है। इन दोषों से बचने के लिए, एक सुधारित नवीन कोलेप्स पूर्वानुमान सूचक (NCPI) का निर्माण लाइन प्रतिरोध को आंशिक रूप से नजरअंदाज करके किया गया है, साथ ही सक्रिय और अप्रत्यक्ष शक्ति प्रवाह के प्रभावों को सिस्टम वोल्टेज स्थिरता पर ध्यान में रखते हुए।

4.NCPI आधारित वोल्टेज स्थिरता विश्लेषण

    वोल्टेज स्थिरता विश्लेषण का मुख्य लक्ष्य वोल्टेज कोलेप्स बिंदुओं, अधिकतम लोड-अभिक्षमता, कमजोर बस, और महत्वपूर्ण लाइनों का निर्धारण करना है, प्रस्तावित सूचक NCPI का उपयोग करके। वोल्टेज स्थिरता सामान्य रूप से अप्रत्यक्ष शक्ति लोड पर उच्च संवेदनशीलता रखती है। इसलिए, प्रत्येक विशिष्ट बस पर भारी अप्रत्यक्ष शक्ति का निर्धारण किया जाता है, जिससे कमजोर बस और महत्वपूर्ण लाइनों की पहचान की जा सकती है।

5.NCPI आधारित आपातकालीन स्थिति रैंकिंग और विश्लेषण

      परिणाम दिखाते हैं कि लाइन या जनरेशन यूनिट आउटेज के कारण सबसे संवेदनशील या महत्वपूर्ण लाइन, जिसका NCPI मूल्य लाइनों में सबसे अधिक है। सबसे महत्वपूर्ण लाइन लाइन आउटेज के कारण सेवा से अलग किया जा सकता है। इस मामले में, ऑपरेटरों द्वारा समय पर संशोधन न करने पर लाइनों का एक श्रृंखला आउटेज होगा।

स्रोत: IEE-Business Xplore

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