পর্বত ডিস্ট্রিবিউশন নেটওয়ার্কে দুইমুখী স্বয়ংক্রিয় ভোল্টেজ রেগুলেটরের প্রয়োগ

১. সারসংক্ষেপ

পর্বতীয় ডিস্ট্রিবিউশন নেটওয়ার্কগুলোতে অনেকগুলি ছোট জলবিদ্যুৎ স्टেশন সজ্জিত, যার বেশিরভাগই নিয়ন্ত्रণ ক্ষমতা ছাড়াই প্রবাহ ভিত্তিক। এই স্টেশনগুলি বৈদ্যুতিক লোডের সाथ ही एक ही लाइन से जुड़े होते हैं, जिससे पावर ग्रिड के संचालन पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। इनमें सबसे उल्लेखनीय मुद्दा वोल्टेज गुणवत्ता समस्या है। वर्षा ऋतु में, छोटे जलविद्युत स्टेशन ग्रिड में बिजली उत्पादित करते हैं, और स्थानीय ऊर्जा संतुलन नहीं होने के कारण लाइन वोल्टेज बढ़ जाता है।

शुष्क ऋतु में, लंबी लाइन लंबाई, छोटे तार का व्यास, और कम लोड के कारण, लाइन के अंतिम उपभोगकर्ताओं के पास वोल्टेज बहुत कम हो जाता है। चूंकि ऊर्जा उत्पादन और आपूर्ति एक ही लाइन पर एकीकृत होते हैं, लाइन का शक्ति प्रवाह दिशा अस्थिर रहता है, जिससे वोल्टेज बहुत अस्थिर हो जाता है। लंबी डिस्ट्रिब्यूशन लाइनों में दो-दिशात्मक फीडर स्वয়ं-চालित वोल्टेज रेगुलेटर स्थापित करके वोल्टेज गुणवत्ता समस्या का समाधान किया जा सकता है। पर्वतीय डिस्ट्रिब्यूशन लाइनों की वोल्टेज गुणवत्ता समस्याओं पर ध्यान केंद्रित करते हुए, यह पेपर एक निश्चित पावर सप्लाई ब्यूरो की बिबेई लाइन का उदाहरण लेता है और एक नई प्रकार की दो-दिशात्मक स्वयं-चालित वोल्टेज रेगुलेटर समाधान प्रस्तावित करता है।

১.১ ১০kV বিবেই লাইনের মৌলিক তথ্য

পর্বতীয় ডিস্ট্রিবিউশন নেটওয়ার্ক লাইনের একটি প্রতিনিধিত্বমূলক উদাহরণ হিসাবে, ১০kV বিবেই লাইনের মৌলিক তথ্য নিম্নলিখিত টেবিল ১-এ দেখানো হল।

২০১২ সালের বিদ্যুৎ পরিমাণ যোগ্যতা হার সূচকের উপর আমাদের সরবরাহ এলাকার ৩৯টি ডিস্ট্রিবিউশন ট্রান্সফরমারের পরিসংখ্যান দেখায় যে, সর্বোচ্চ হার ৯৯.৮%, সর্বনিম্ন ৫৪.৪% এবং শুধুমাত্র ৬টি ডিস্ট্রিবিউশন ট্রান্সফরমারই বিদ্যুৎ পরিমাণ যোগ্যতা হারের মানদণ্ড পূরণ করেছে, যা মোট পরিমাণের ১৫.৩%। রেকর্ডকৃত সর্বোচ্চ বিদ্যুৎ পরিমাণ ৩৩৭V, যা অনুমোদিত মানের ৪৩% বেশি। বিদ্যুৎ পরিমাণ সমস্যা প্রবল, ব্যবহারকারীদের মধ্যে ইলেকট্রনিক যন্ত্রপাতির ক্ষতি এবং বিদ্যুৎ পরিমাণ সম্পর্কিত অভিযোগ বহুল।

১.২ বিদ্যুৎ পরিমাণ অবিকলতা বিশ্লেষণ

বিবেই লাইনের বিদ্যুৎ গুণমান সমস্যার প্রধান কারণগুলি নিম্নরূপ:

(১) বর্ষাকাল ও শুষ্ক ঋতুর মধ্যে সুস্পষ্ট বিরোধ। ছোট জলবিদ্যুৎ ইউনিটগুলির পরিচালনা পদ্ধতি জল প্রবাহের সঙ্গে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। যেহেতু ছোট জলবিদ্যুৎ স্টেশনগুলির ইনস্টলড ক্ষমতা লোড ক্ষমতার চেয়ে অনেক বেশি, বর্ষাকালে বেশি পরিমাণ বিদ্যুৎ শক্তি গ্রিডে প্রেরণ করা হয়। শুষ্ক ঋতুতে স্থানীয় বিদ্যুৎ সরবরাহ লোড মূলত গ্রিড থেকে পুষ্টি পায়, যা বর্ষা ও শুষ্ক ঋতুর মধ্যে পরিচালনা পদ্ধতির সুস্পষ্ট পরিবর্তন ঘটায়, যা বিদ্যুৎ গুণমানকে গুরুতরভাবে প্রভাবিত করে এবং এলাকার বিদ্যুৎ পরিমাণ যোগ্যতা মান পূরণ করা কঠিন হয়।

(২) ছোট জলবিদ্যুৎ স্টেশনগুলির জন্য প্রভাবশালী ডিস্প্যাচ ও পর্যবেক্ষণের অভাব। ছোট জলবিদ্যুৎ স্টেশনগুলির একক ইউনিটের ক্ষমতা ছোট, পরিমাণে বেশি, বিস্তৃত বিতরণ, বিবিধ মালিকানা এবং পরিচালনায় ঋতুগত প্রভাব বেশি, এজন্য একক ট্রান্সফরমার এলাকার জন্য স্থানীয় সম্পাদনার মাধ্যমে বিদ্যুৎ পরিমাণ গুণমান উন্নত করার প্রভাব অল্প।

(৩) ট্রান্সফরমারের পরিচালনা ও নিয়ন্ত্রণের কঠিনতা। লাইনের পাওয়ার ফ্লো দিক পরিবর্তনশীল। বর্ষাকালে, গ্রিডে বিদ্যুৎ উৎপাদন করা হয় এবং ডিস্ট্রিবিউশন ট্রান্সফরমারগুলি বিদ্যুৎ পরিমাণ হ্রাস করার জন্য ট্যাপ চেঞ্জার সমন্বিত পরিচালিত হয়, যাতে ব্যবহারকারী-এন্ড বিদ্যুৎ পরিমাণ অতিরিক্ত হওয়ার কারণে ইলেকট্রনিক যন্ত্রপাতি পুড়ে না যায়। শুষ্ক ঋতুতে, গ্রিড থেকে বিদ্যুৎ শোষণ করা হয় এবং ডিস্ট্রিবিউশন ট্রান্সফরমারগুলি বিদ্যুৎ পরিমাণ বৃদ্ধির জন্য ট্যাপ চেঞ্জার সমন্বিত পরিচালিত হয়, যাতে ব্যবহারকারী-এন্ড বিদ্যুৎ পরিমাণ খুব কম না হয়। সুতরাং, ট্রান্সফরমারের ভোল্টেজ হ্রাস ও বৃদ্ধি পরিচালনার প্রয়োজনীয়তা পরিবর্তনশীল, যা পাওয়ার ফ্লো পরিবর্তনের সাথে সমন্বয় করা কঠিন করে তোলে।

(৪) উপরের লেভেলের পাওয়ার সাপ্লাইয়ের মুখ্য ট্রান্সফরমার অফ-লোড ট্যাপ পরিবর্তন পদ্ধতি অনুসরণ করে, যার ট্যাপ সংখ্যা কম এবং নিয়ন্ত্রণের পরিসীমা সীমিত।

২. দ্বিদিকগত ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক ট্রান্সফরমারের প্রয়োগ

২.১ সমাধানের নির্বাচন

অনেক ছোট জলবিদ্যুৎ স্টেশন সম্পন্ন পাহাড়ী ডিস্ট্রিবিউশন নেটওয়ার্কের পরিচালনা বৈশিষ্ট্য অধ্যয়ন করে এবং বিদ্যমান ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতির প্রযোজ্যতা বিশ্লেষণ করে, এই পেপার একটি দ্বিদিকগত স্বয়ংক্রিয় ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক সমাধান নির্বাচন করে, যা পরিচালনার দক্ষতা ও প্রয়োগের উপযোগিতায় শক্তিশালী।

২.২ দ্বিদিকগামী ভোল্টেজ রেগুলেটর ট্রান্সফরমারের তত্ত্ব ও প্রভাব

২.২.১ দ্বিদিকগামী ফিডার স্বয়ংক্রিয় ভোল্টেজ রেগুলেটরের কাজের তত্ত্ব

দ্বিদিকগামী ফিডার স্বয়ংক্রিয় ভোল্টেজ রেগুলেটর মূলত চারটি অংশে গঠিত: একটি তিন-ফেজ অটোট্রান্সফরমার ভোল্টেজ রেগুলেটর, একটি তিন-ফেজ লোড অন ট্যাপ চেঞ্জার, একটি কন্ট্রোলার এবং একটি পাওয়ার ফ্লো আইডেন্টিফিকেশন মডিউল। পাওয়ার ফ্লো আইডেন্টিফিকেশন মডিউল বর্তমানের দিক শনাক্ত করে লাইন পাওয়ার ফ্লো দিক চিহ্নিত করে এবং এই সিগনালটি কন্ট্রোলারে পাঠায়। কন্ট্রোলার ভোল্টেজ এবং বর্তমানের সিগনালগুলির উপর ভিত্তি করে ভোল্টেজ বাড়ানো বা কমানোর বিচার করে, তারপর লোড অন ট্যাপ চেঞ্জারের মধ্যে মোটরের কাজ নিয়ন্ত্রণ করে ট্যাপ চেঞ্জারকে ট্যাপ স্থানান্তর করার জন্য পরিচালিত করে। এটি ট্রান্সফরমারের টার্নস অনুপাত পরিবর্তন করে লোড অন স্বয়ংক্রিয় ভোল্টেজ রেগুলেশন অর্জন করে। তিন-ফেজ লোড অন ট্যাপ চেঞ্জার ট্রান্সফরমারের টার্নস অনুপাত পরিবর্তন করে এর আউটপুট ভোল্টেজ পরিবর্তন করে।

২.২.২ তাত্ত্বিক প্রভাব বিশ্লেষণ

শুষ্ক ঋতু: BSVR স্থাপনের আগে এবং পরে লাইন ভোল্টেজের পরিবর্তন চিত্র ১ তে দেখানো হল।

শুষ্ক ঋতুতে, BSVR দ্বিদিকগামী ভোল্টেজ রেগুলেটর স্থাপনের পর, মুখ্য লাইনের শেষ এবং প্রতিটি শাখা লাইনের ভোল্টেজ বৃদ্ধি পায়। এটি লাইন ভোল্টেজ অযোগ্যতার সমস্যা সমাধান করে এবং শুষ্ক ঋতুতে লাইনের ব্যবহারকারীদের বিদ্যুৎ ব্যবহারের মান নিশ্চিত করে।

বর্ষাঋতু: BSVR স্থাপনের আগে এবং পরে বর্ষাঋতুতে লাইনের বিভিন্ন বিন্দুতে ভোল্টেজ চিত্র ২ তে দেখানো হল।

বর্ষাঋতুতে, BSVR দ্বিদিকগামী ভোল্টেজ রেগুলেটর স্থাপন করা হয়েছে, যা মুখ্য লাইনের শেষ এবং প্রতিটি শাখা লাইনের ভোল্টেজ উন্নত করে। এটি ছোট জলবিদ্যুৎ স্টেশনগুলি থেকে গ্রিডে স্বাভাবিক বিদ্যুৎ প্রবাহ নিশ্চিত করে এবং লাইনের মধ্য এবং পিছনের অংশের ব্যবহারকারীদের বিদ্যুৎ ব্যবহারের মানও নিশ্চিত করে।

২.৩ প্রয়োগ প্রভাব

লাইনের প্রকৃত অবস্থার উপর ভিত্তি করে, দ্বিদিকগামী ভোল্টেজ রেগুলেটরটি মুখ্য লাইনের ৬৩ নং পোলে ৩০০০kVA ক্ষমতায় স্থাপন করা হয়েছে। শুষ্ক এবং বর্ষাঋতুর প্রকৃত অবস্থা বিবেচনায় নিয়ে, রেগুলেটরের সম্পর্কিত পরিসর -১৫% থেকে +১৫% নির্বাচন করা হয়েছে।

এই লাইনের ভোল্টেজ মান বেশি উন্নত হয়েছে। এটি ছোট জলবিদ্যুৎ স্টেশনগুলিকে মুখ্য গ্রিডে বিদ্যুৎ প্রবাহ করার জন্য কম থ্রেশহোল্ড ভোল্টেজ (তাই জলবিদ্যুৎ স্টেশনগুলি ভোল্টেজ অত্যধিক বাড়ানোর প্রয়োজন হয় না) এবং লাইনের শুরুর অংশে রেগুলেটর দ্বারা ভোল্টেজ বৃদ্ধি করে নিশ্চিত করে যে জলবিদ্যুৎ স্টেশনগুলি গ্রিডে বিদ্যুৎ প্রবাহ করতে পারে, এবং লাইনের ব্যবহারকারীদের ভোল্টেজ যোগ্যতা হার বৃদ্ধি করে এবং বিদ্যুৎ গ্রিডের নিরাপদ এবং স্থিতিশীল পরিচালনা নিশ্চিত করে।

৩. সংক্ষিপ্তসার

ছোট জলবিদ্যুৎ স্টেশন দ্বারা সরবরাহকৃত লাইনে দ্বিদিকগামী স্বয়ংক্রিয় ভোল্টেজ রেগুলেশন ডিভাইস প্রয়োগ করা হলে, তাত্ত্বিক গণনা এবং বাস্তব প্রয়োগ দেখায় যে, দ্বিদিকগামী ফিডার স্বয়ংক্রিয় ভোল্টেজ রেগুলেটর স্থাপন করা ভোল্টেজ মান বেশি উন্নত করে এবং শুষ্ক এবং বর্ষাঋতুর মধ্যে ভোল্টেজ রেগুলেশনের সংঘর্ষকে সম্পূর্ণরূপে সমাধান করে।