పర్వత వితరణ నెట్వర్క్లలో ద్విదికైన స్వాతంత్ర్యంగా వోల్టేజ్ నియంత్రకాల ప్రయోజనం

1. అభిప్రాయం

పర్వత వితరణ నెట్వర్క్లలో ఎన్నో చిన్న జలవిద్యుత్ స్టేషన్లు ఉన్నాయి, వాటిలో చాలావారి రిగ్యులేషన్ శక్తి లేని రన్-ఓఫ్-ది-రివర్ స్టేషన్లు. ఈ స్టేషన్లు ఒకే లైన్‌లో విద్యుత్ ప్రత్యేక్షణలతో కనెక్ట్ చేయబడతాయి, ఇది విద్యుత్ గ్రిడ్ నిర్వహణకు కొన్ని నకిరి ప్రభావాలను తీసుకుంటుంది. వాటిలో అత్యధికమైన సమస్య వోల్టేజ్ గుణమైన ప్రశ్న. వర్షాల సమయంలో, చిన్న జలవిద్యుత్ స్టేషన్లు గ్రిడ్‌కు శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తాయి, మరియు స్థానిక శక్తి సమతా చేరుకోలేదు అనే కారణంగా లైన్ వోల్టేజ్ పెరుగుతుంది.

శుష్క ఋతువుల్లో, దీర్ఘ లైన్ పొడవు, చిన్న వైర్ వ్యాసం, మరియు తక్కువ ప్రత్యేక్షణ కారణంగా, లైన్ చివరి వాడుకరుల వద్ద వోల్టేజ్ చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. శక్తి ఉత్పత్తి మరియు ప్రదానం ఒకే లైన్‌లో ఏర్పడినంత వరకు, లైన్ పవర్ ఫ్లో దిశ బాటవద్ద మారుతుంది, ఇది వోల్టేజ్ చాలా అస్థిరంగా చేస్తుంది. దీర్ఘ వితరణ లైన్‌లో ద్విముఖ ఫీడర్ స్వయంగా వోల్జ్ నియంత్రణ పరికరాలను స్థాపించడం వోల్టేజ్ గుణం సమస్యను పరిష్కరించగలదు. పర్వత వితరణ లైన్‌లో చిన్న జలవిద్యుత్ స్టేషన్లతో వోల్టేజ్ గుణం సమస్యలపై దృష్టి పెడుతూ, ఈ ప్రబంధన ఒక విద్యుత్ ప్రదాన బ్రహ్మణ్యం యొక్క బిబే లైన్ను ఉదాహరణగా తీసుకుని, ఒక కొత్త రకమైన ద్విముఖ స్వయంగా వోల్జ్ నియంత్రణ పరికర పరిష్కారాన్ ప్రటిపాదిస్తుంది.

1.1 10kV బిబే లైన్ యొక్క ప్రాథమిక సమాచారం

పర్వత వితరణ నెట్వర్క్ లైన్‌ల ఒక సాధారణ ప్రతినిధిగా, 10kV బిబే లైన్ యొక్క ప్రాథమిక సమాచారం క్టింది టేబుల్ 1 లో చూపించబడింది.

2012 లో పంపిన వైద్యుత పరిమాణంలో 39 డిస్ట్రిబ్యూషన్ ట్రాన్స్‌ఫอร్మర్ల వోల్టేజ్ అర్హత శాతం గురించిన ఆంకీకరణలు చూస్తే, గరిష్ఠ శాతం 99.8%, కనిష్ఠం 54.4% మరియు వోల్టేజ్ అర్హత శాతం యొక్క మానదండాలను సంతృప్తించే మాత్రమే 6 డిస్ట్రిబ్యూషన్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు ఉన్నాయి, ఇది మొత్తంలో 15.3% ను సూచిస్తుంది. రికార్డాయితు చేయబడిన గరిష్ఠ వోల్టేజ్ విలువ 337V, ఇది అనుమతించబడిన విలువను 43% దశల వద్ద ముందుకు తీసుకుంది. వోల్టేజ్ సమస్య చాలా తీవ్రమైనది, విద్యుత్ ప్రయోగకర్తల మధ్య వైద్యుత పరికరాల నష్టం మరియు వోల్టేజ్ ప్రతిప్పనలు ఎక్కువగా జరుగుతున్నాయి.

1.2 వోల్టేజ్ అసాధారణతల విశ్లేషణ

బిబేయి లైన్ యొక్క వోల్టేజ్ గుణవత్త సమస్యకు కారణం అయిన ప్రధాన అంశాలు ఈ విధంగా ఉన్నాయి:

(1) వర్షాల మరియు శుష్క ఋతువుల మధ్య చాలా తీవ్రమైన వ్యత్యాసం. ప్రవాహశీల హైడ్రోపవర్ యూనిట్ల పరిచలన మార్గం నీరు ప్రవాహంతో నిరంతరం సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. చిన్న హైడ్రోపవర్ స్థలాల యొక్క స్థాపిత పరిమాణం లోడ్ పరిమాణం కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది, కాబట్టి వర్షాల ఋతువులలో చాలా శేషమైన విద్యుత్ శక్తిని గ్రిడ్‌కు పంపబడుతుంది. శుష్క ఋతువులలో, ప్రాదేశిక పవర్ సప్లై లోడ్ ప్రధానంగా గ్రిడ్ నుండి పూర్తి చేయబడుతుంది, ఇది వర్షాల మరియు శుష్క ఋతువుల మధ్య పరిచలన మార్గంలో చాలా మార్పులను సృష్టిస్తుంది, ఇది వోల్టేజ్ లెవల్‌ను అర్హత లెవల్‌కు చేరుకోవడంలో చాలా కష్టం చేస్తుంది.

(2) చిన్న హైడ్రోపవర్ స్థలాల కోసం నష్టం చేసే ప్రభృతి మరియు నిర్ణయం. చిన్న హైడ్రోపవర్ స్థలాల యొక్క ఒకటి ప్రతి యూనిట్ పరిమాణం చాలా తక్కువ, చాలా సంఖ్యలో ఉన్నాయి, వ్యాపకంగా విస్తరించబడ్డాయి, వైవిధ్యంగా ఉన్న స్వామిత్వాన్ని కలిగి ఉంటాయి, మరియు ఋతువుల ప్రభావం చాలా తీవ్రంగా ఉంటుంది, కాబట్టి ఒక్కటి మాత్రం ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ వైపుల స్థానిక మార్పులు వోల్టేజ్ గుణవత్తను మెరుగుపరచడంలో చాలా తక్కువ ప్రభావం ఉంటుంది.

(3) ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ల పరిచలన మరియు నియంత్రణ కష్టం. లైన్ పవర్ ఫ్లో దిశ చాలా తర్వాత మారుతుంది. వర్షాల ఋతువులలో, పవర్ గ్రిడ్‌కు ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది, మరియు డిస్ట్రిబ్యూషన్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లను వోల్టేజ్ తగ్గించడానికి టాప్ చేంజర్లను నియంత్రించబడుతుంది, ఇది విద్యుత్ పరికరాలు అధిక వోల్టేజ్ వలన నష్టం చేయకుండా ఉంటుంది. శుష్క ఋతువులలో, పవర్ గ్రిడ్‌నుండి ఆకర్షించబడుతుంది, మరియు డిస్ట్రిబ్యూషన్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లను వోల్టేజ్ పెంచడానికి టాప్ చేంజర్లను నియంత్రించబడుతుంది, ఇది విద్యుత్ పరికరాలు చాలా తక్కువ వోల్టేజ్ వలన ఉపయోగించలేకపోతే ఉంటుంది. కాబట్టి, ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ల యొక్క స్టెప్-డౌన్ మరియు స్టెప్-అప్ పరిచలన మార్గాల మార్పులు చాలా తర్వాత జరుగుతాయి, ఇది పవర్ ఫ్లో మార్పులతో సహాయంతో నియంత్రణ మార్పులను చేయడంలో కష్టం చేస్తుంది.

(4) ముందున్న పవర్ సప్లై యొక్క ప్రధాన ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ లోడ్ లేని టాప్ మార్పు ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది చాలా తక్కువ నియంత్రణ విలువలను మరియు పరిమిత నియంత్రణ వ్యాప్తిని కలిగి ఉంటుంది.

2. ద్విముఖ వోల్టేజ్ నియంత్రక ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ల ఉపయోగం

2.1 పరిష్కారాల ఎంపిక

చాలా చిన్న హైడ్రోపవర్ స్థలాలు ఉన్న పర్వత వితరణా నెట్వర్క్ల పరిచలన లక్షణాలను అధ్యయనం చేసి, ప్రస్తుతం ఉన్న వోల్టేజ్ నియంత్రణ పద్ధతుల యొక్క అనుసంధానాన్ని విశ్లేషించడం ద్వారా, ఈ పేపర్ ప్రాప్తమైన ఓపరేబిలిటీ మరియు ఉత్తమ ప్రాయోజికత కలిగిన ద్విముఖ స్వయంచాలిత వోల్టేజ్ నియంత్రక పరిష్కారాన్ని ఎంపిక చేసింది.

2.2 ద్విదికీయ వోల్టేజ్ నియంత్రక ట్రాన్స్‌ఫอร్మర్ల ప్రభావం మరియు ప్రభావాలు

2.2.1 ద్విదికీయ ఫీడర్ ఆటోమేటిక్ వోల్టేజ్ నియంత్రకం పని తత్వం

ద్విదికీయ ఫీడర్ ఆటోమేటిక్ వోల్టేజ్ నియంత్రకం ముఖ్యంగా నాలుగు భాగాలుగా ఉంటుంది: మూడు-ఫేజీ ఆటోట్రాన్స్‌ఫర్మర్ వోల్టేజ్ నియంత్రకం, మూడు-ఫేజీ లోడ్ అంతర్భాగంలో టైప్ చేయబడుతున్న టైప్ చేయబడుతున్న చంపర్, నియంత్రకం, మరియు పవర్ ఫ్లో గుర్తించే మాడ్యూల్. పవర్ ఫ్లో గుర్తించే మాడ్యూల్ కరెంట్ దిశను గుర్తించడం ద్వారా లైన్ పవర్ ఫ్లో దిశను గుర్తిస్తుంది మరియు ఈ సంకేతాన్ని నియంత్రకంకు పంపుతుంది. నియంత్రకం వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ సిగ్నల్స్ ఆధారంగా వోల్టేజ్ను పెంచుదాం లేదా తగ్గించుదాం అనే నిర్ణయాన్ని చేస్తుంది, తర్వాత లోడ్ అంతర్భాగంలో టైప్ చేయబడుతున్న చంపర్లోని మోటర్ పనిని నియంత్రిస్తుంది టైప్‌లను మార్చడానికి. ఇది ట్రాన్స్‌ఫర్మర్ టర్న్స్ నిష్పత్తిని మార్చడం ద్వారా లోడ్ అంతర్భాగంలో ఆటోమేటిక్ వోల్టేజ్ నియంత్రణను చేస్తుంది. మూడు-ఫేజీ లోడ్ అంతర్భాగంలో టైప్ చేయబడుతున్న చంపర్ ట్రాన్స్‌ఫర్మర్ టర్న్స్ నిష్పత్తిని మార్చడం ద్వారా దాని ప్రదాన వోల్టేజ్ను మార్చుతుంది.

2.2.2 సిద్ధాంతాత్మక ప్రభావ విశ్లేషణ

శుష్క ఋతువు: BSVR ని ప్రతిష్టాపించిన ముందు మరియు తర్వాత లైన్ వోల్టేజ్ మార్పులు చిత్రం 1 లో చూపబడ్డాయి.

శుష్క ఋతువులో, BSVR ద్విదికీయ వోల్టేజ్ నియంత్రకం ప్రతిష్టాపించిన తర్వాత, మెయిన్ లైన్ చివరిలో మరియు ప్రతి శాఖా లైన్‌లో వోల్టేజ్లు పెరిగాయి. ఇది లైన్ వోల్టేజ్ అనుమతించబడని సమస్యను పరిష్కరించుకుంది మరియు శుష్క ఋతువులో లైన్‌లోని ఉపభోక్తల విద్యుత్ ఉపభోగ గుణంపై ఖాత్రం ఇవ్వాలనుకుంది.

ముందటి ఋతువు: BSVR ని ప్రతిష్టాపించిన ముందు మరియు తర్వాత ముందటి ఋతువులో లైన్‌లోని వివిధ బిందువుల వోల్టేజ్లు చిత్రం 2 లో చూపబడ్డాయి.

ముందటి ఋతువులో, BSVR ద్విదికీయ వోల్టేజ్ నియంత్రకం ప్రతిష్టాపించిన తర్వాత, మెయిన్ లైన్ చివరిలో మరియు ప్రతి శాఖా లైన్‌లో వోల్టేజ్లు పెరిగాయి. ఇది చిన్న హైడ్రోపవర్ స్టేషన్ల నుండి గ్రిడ్‌కు సాధారణ విద్యుత్ ప్రసారణం ఖాత్రం ఇవ్వాలనుకుంది మరియు లైన్‌లోని మధ్య మరియు చివరి భాగాల్ల ఉపభోక్తల విద్యుత్ ఉపభోగ గుణంపై ఖాత్రం ఇవ్వాలనుకుంది.

2.3 ప్రయోగ ప్రభావాలు

లైన్ యొక్క వాస్తవ పరిస్థిత్లను బట్త్ ద్విదికీయ వోల్టేజ్ నియంత్రకం మెయిన్ లైన్‌లో 63 పోల్ వద్ద 3000kVA శక్తితో ప్రతిష్టాపించబడింది. శుష్క మరియు ముందటి ఋతువుల వాస్తవ పరిస్థిత్లను ప్రామాణికంగా పరిగణించి, నియంత్రకం నియంత్రణ వ్యాప్తి -15% నుండి +15% వరకు ఎంచుకున్నారు.

ఈ లైన్ యొక్క వోల్టేజ్ గుణం చాలా ఎక్కువగా పెరిగింది. ఇది చిన్న హైడ్రోపవర్ స్టేషన్ల నుండి మెయిన్ గ్రిడ్‌కు విద్యుత్ ప్రసారణం చేయడానికి పాటు (అందువల్ల హైడ్రోపవర్ స్టేషన్లు వోల్టేజ్ ఎక్కువగా పెంచుకోవచ్చు) మరియు లైన్ యొక్క మొదటి భాగంలో వోల్టేజ్ను నియంత్రకం ద్వారా పెంచుతుంది. ఇది హైడ్రోపవర్ స్టేషన్లు గ్రిడ్‌కు విద్యుత్ ప్రసారణం చేయడానికి ఖాత్రం ఇవ్వుతుంది, అలాగే లైన్‌లోని ఉపభోక్తల వోల్టేజ్ అనుమతించబడిన రేటును పెంచుతుంది మరియు విద్యుత్ గ్రిడ్ సురక్షితంగా స్థిరంగా పనిచేయడానికి ఖాత్రం ఇవ్వుతుంది.

3. ముగ్గులు

చిన్న హైడ్రోపవర్ స్టేషన్ల నుండి ప్రతిపాదించబడ్డ లైన్‌లో ద్విదికీయ స్వయంగా వోల్టేజ్ నియంత్రక పరికరాన్ని ప్రయోగించడం ద్వారా, సిద్ధాంతాత్మక లెక్కలు మరియు వాస్తవ ప్రయోగాలు చూపించుకున్నట్లు, ద్విదికీయ ఫీడర్ ఆటోమేటిక్ వోల్టేజ్ నియంత్రకం ప్రతిష్టాపించడం వోల్టేజ్ గుణాన్ని చాలా ఎక్కువగా పెంచుతుంది, శుష్క మరియు ముందటి ఋతువుల మధ్య వోల్టేజ్ నియంత్రణ వ్యతిరేక ప్రభావాన్ని సమగ్రంగా పరిష్కరించుతుంది.