पुनर्बंदी नियंत्रक: स्मार्ट ग्रिड की विश्वसनीयता का महत्वपूर्ण कुंजी

बिजली के तारों पर बिजली की धारा को अवरुद्ध करने के लिए बिजली का विद्युत चमक, गिरी हुई वृक्ष शाखाएँ और यहाँ तक कि मायलर गुब्बारे पर्याप्त हैं। इसीलिए उपयोगिता कंपनियाँ अपने ऊपरी वितरण प्रणालियों को विश्वसनीय रिक्लोजर कंट्रोलर से सुसज्जित करके आउटेज को रोकती हैं।

किसी भी स्मार्ट ग्रिड परिवेश में, रिक्लोजर कंट्रोलर ट्रांजिएंट दोषों को पहचानने और रोकने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। यद्यपि ऊपरी लाइनों पर कई छोटे सर्किट खुद ठीक हो सकते हैं, फिर भी रिक्लोजर मामूली दोष के बाद बिजली को स्वचालित रूप से वापस लाकर सेवा की निरंतरता में सुधार करते हैं।

रिक्लोजर कंट्रोलर बिजली के तारों पर एसी ट्रांसमिशन के वोल्टेज और धारा को मापते हैं। जब एक झांक या दोष होता है, तो बिजली के रिले खुलते हैं और दोष को रोकते हैं ताकि यह पूरे ग्रिड में फैल न सके—जिसे कास्केडिंग फेल्योर भी कहा जाता है। जब दोष एक ट्रांजिएंट घटना (जैसे बिजली का विद्युत चमक, वृक्ष शाखाएँ, या गुब्बारे) के कारण होता है, तो ये किसी भी एक तारों को एक दूसरे से टकराने का कारण बन सकते हैं। रिक्लोजर कंट्रोलर बिजली के तार को निगरानी करता रहता है और यदि एसी प्रदर्शन स्थिर हो जाता है, तो यह रिले को बंद या "रिक्लोज" करने का प्रयास करता है। बंद होने के बाद, यदि उच्च वोल्टेज, उच्च धारा, या अन्य दोष की स्थिति पाई जाती है, तो रिले फिर से खुल जाएगा। रिक्लोजर आमतौर पर रिले को तीन से पांच बार रिक्लोज करने का प्रयास करते हैं। यह विचार ग्रिड को स्व-स्वस्थ होने की अनुमति देने का है।

रिक्लोजर कंट्रोलर इतने महत्वपूर्ण क्यों हैं?

रिक्लोजर कंट्रोलर कई महत्वपूर्ण विशेषताएँ हैं:

• बिजली के तार को मापना, जिसमें तीन वोल्टेज, तीन धारा, एक या दो ग्राउंड शामिल होते हैं, और आमतौर पर रिडंडेंसी होती है। उच्च सटीकता आवश्यक है, विशेष रूप से हार्मोनिक मापन के लिए।

• अलगाव आवश्यक है। अलगाव आमतौर पर सिग्नल चेन में अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम दोनों में लागू किया जाता है ताकि प्रणाली का विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित किया जा सके और इलेक्ट्रोनिक घटकों की सुरक्षा की जा सके। अलगाव कोम्युनिकेशन लिंक से पहले भी आवश्यक होता है, और अक्सर विभिन्न अलगाव विकल्पों की आवश्यकता होती है।

• एसी और डीसी इनपुट दोनों के साथ बहुत से पावर सप्लाइ। आश्चर्य की बात नहीं है, प्रणाली में एक बैटरी शामिल होती है क्योंकि यह एक आउटेज के दौरान भी संचालित रहना और एसी लाइन को संवेदन जारी रखना चाहिए।

• कोम्युनिकेशन भी रिक्लोजर कंट्रोलर के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि इन प्रणालियों को बड़े ग्रिड से कम्युनिकेट करना चाहिए ताकि घटनाओं की रिपोर्टिंग की जा सके। अधिकांश स्मार्ट ग्रिड वायरलेस या पावर-लाइन कोम्युनिकेशन नेटवर्क का उपयोग करते हैं। रिक्लोजर कंट्रोलर जैसी इकाइयाँ अक्सर ट्रेडिशनल सीरियल कोम्युनिकेशन, जैसे आरएस-485, को रखती हैं, जो एक गेटवे या अन्य हार्डवेयर के माध्यम से उनके चुने हुए वायरलेस प्रोटोकॉल में कन्वर्ट किया जाता है।

रिक्लोजर कंट्रोलर के लिए एनालॉग बिल्डिंग ब्लॉक्स

रिक्लोजर कंट्रोलर का डिजाइन करने के लिए विभिन्न महत्वपूर्ण एनालॉग बिल्डिंग ब्लॉक्स की आवश्यकता होती है। चित्र 1 में दिखाया गया ब्लॉक डायग्राम रिक्लोजर कंट्रोलर डिजाइन का केवल एक उदाहरण प्रदान करता है। जैसा कि आप देख सकते हैं, कई प्रणाली पावर सप्लाइ, कोम्युनिकेशन इंटरफेस, वोल्टेज मॉनिटोरिंग, और सुपरवाइजरी सर्किट हैं। आप कैसे सही घटकों का चयन करते हैं? उच्च सटीकता, विस्तारित इनपुट वोल्टेज सुरक्षा विस्तार, कम शक्ति उपभोग, और छोटा आकार आपकी डिजाइन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए मूल्यांकन करने के लिए कुछ महत्वपूर्ण विशेषताएँ हैं। MAX16126/MAX16127 लोड-डंप/रिवर्स-वोल्टेज सुरक्षा सर्किट ऐसे उपकरणों के उदाहरण हैं जो इन विशेषताओं प्रदान करते हैं।

इन ICs के साथ एक इंटीग्रेटेड चार्ज पंप, दो बाहरी बैक-टू-बैक N-चैनल MOSFETs को नियंत्रित करता है, जो विनाशक इनपुट स्थितियों के तहत डाउनस्ट्रीम पावर सप्लाइ को बंद और अलग कर देते हैं। वे एक फ्लैग आउटपुट भी शामिल करते हैं जो दोष स्थितियों के दौरान संकेत देता है। रिवर्स-वोल्टेज सुरक्षा के लिए, बाहरी बैक-टू-बैक MOSFETs नियमित संचालन के दौरान वोल्टेज गिरावट और शक्ति हानि को कम करते हैं, जो पारंपरिक रिवर्स-बैटरी डायोड्स से बेहतर प्रदर्शन करते हैं। एक और विश्वसनीय, कम शक्ति वाला माइक्रोप्रोसेसर सुपरवाइजर हमारे MAX6365 परिवार है, जिसमें बैकअप बैटरी और चिप-एनेबल गेटिंग की क्षमता शामिल है।

MAX6365 सुपरवाइजर सर्किट, जो एक छोटे 8-पिन SOT23 पैकेज में आता है, माइक्रोप्रोसेसर प्रणालियों में पावर-सुपरवाइजन, बैटरी-बैकअप नियंत्रण, और मेमोरी व्राइट-प्रोटेक्शन कार्यों को सरल बनाता है। रिक्लोजर कंट्रोलर जैसी हमेशा-चालू एप्लिकेशनों के लिए, कम क्विसेंट-करंट MAX6766 लिनियर रेगुलेटर आवश्यकता को पूरा करता है। MAX6766 4V से 72V तक काम करता है, 100mA तक लोड धारा प्रदान करता है, और केवल 31µA की क्विसेंट-करंट का उपभोग करता है।

स्मार्ट ग्रिड बिजली की आपूर्ति में अधिक कार्यक्षमता और विश्वसनीयता लाते हैं, साथ ही बिजली की बुनियादी ढांचे की टिकाऊता में भी सुधार करते हैं। इसलिए, जब आप अपना अगला रिक्लोजर कंट्रोलर डिजाइन करते हैं, तो ध्यान रखें कि अंदर की तकनीकों की भी भूमिका होती है—ये सभी रोशनी जलाने में योगदान देते हैं।