پاور ڈسٹریبوشن سسٹم میں اسٹیپ ولٹیج ریگولیٹرز کے نوآورانہ حل
1 خلاصہ
وولٹیج کے معاشرتی نیٹوکرکے میں چیلنج:
- لمبی دوڑ کی فیڈرز وولٹیج کم کرتی ہیں؛
- پھیلائی گئی توانائی کے ذریعہ (DER) کی تکمیل سے دونوں طرف سے طاقت کا پروانہ ہوتا ہے؛
- لوڈ کی تبدیلی کی وجہ سے وولٹیج کی متعدد تبدیلیاں ہوتی ہیں۔
Step Voltage Regulators (SVRs) کی ٹیکنالوجیکل خصوصیات:
- ترمند کے وائنڈنگ کے تناسب کو تبدیل کرنے کیلئے ٹیپ-چینجنگ ٹیکنالوجی کا استعمال کرتا ہے، ±10% وولٹیج کی ترمیم کی حد (عموماً 32 مرحلوں میں، ہر مرحلے میں 0.625%)؛
- اس کا بنیادی فائدہ ریل ٹائم میں دینامک تبدیلی کی صلاحیتوں کے ساتھ متعدد کنٹرول کے منصوبوں کو مہیا کرتا ہے، تقسیم کیلئے مہنگا فلکسیبل وولٹیج کا حمایت۔
ٹیکنالوجی کی ترقی کی روند:
- بنیادی مکانیکی ٹیپ سوچ کے ساتھ شروع ہوا اور پھر برقیاتی ٹیکنالوجی، کنٹرول الگورتھمز اور ذہین مواصلاتی ماڈیولز کے ساتھ مکمل نظام میں تبدیل ہو گیا؛
- مثلاً: ABB SPAU341C لائن ڈراپ کمپنشیشن (LDC) کی کارکردگی کو شامل کرتا ہے، دور دراز لوڈ پوائنٹس پر وولٹیج کنٹرول کے لیے لائن کی آمیت کی خصوصیات کی محاکاة کرتا ہے؛
- میگناٹکلی ہولڈ ریلیز اور TRIACs کا استعمال ڈھانچے کی نقصانات اور فٹ پرنٹ کو کم کرتا ہے، ڈپلومینٹ کی فلکسیبلیٹی اور قیمت کی موثریت میں بہتری لاتا ہے۔
2 ٹیکنالوجیکل پرنسپل اور ڈھانچہ
کور وولٹیج کے کنٹرول کا مکانیک:
- ترمند کے وائنڈنگ کے تناسب کو تبدیل کرنے کیلئے On-Load Tap Changers (OLTCs) کی ٹیپ-چینجنگ ٹیکنالوجی پر انحصار کرتا ہے۔
بند کردہ لوپ فید بیک کنٹرول کی پروسیس:
- وولٹیج ٹرانسفارمرز مسلسل سسٹم کے وولٹیج کے سگنل کو حاصل کرتے ہیں؛
- ایرر سگنل حاصل کردہ قدر کو مقررہ رفرنس قدر کے ساتھ ملایا جاتا ہے؛
- کنٹرول یونٹ ایرر سگنل کی بنیاد پر ٹیپ چینج کی سمت (بوسٹ/بک) اور مرحلے کا فیصلہ کرتا ہے۔
جدید SVRs کے بنیادی ٹیکنالوجیکل پیرامیٹرز:
- SPAU341C کو مثال کے طور پر: 0.625% کے نرم وولٹیج کی ترمیم کے مرحلے کو مہیا کرتا ہے، ±10% کی حد میں 32 مرحلوں کی دقت سے وولٹیج کو کنٹرول کرتا ہے۔
2.1 کور کمپوننٹس
- On-Load Tap Changer (OLTC): ریگولیٹر کا کور ایکٹیوٹر، ویکیوئم انٹرپٹرز کا استعمال کرتا ہے تاکہ آرکنگ کو کم کیا جا سکے۔ ترانسیشن ریزسٹرز سوچنگ کے دوران کرنٹ کی مسلسلیت کو یقینی بناتے ہیں، لاڈ سپلائی کی روک تھام کو روکتے ہیں۔ جدید ڈیزائن میں ڈوئل-ریزسٹر ترانسیشن ٹیکنالوجی کا استعمال کیا جاتا ہے، سوچنگ کے وقت کو 40-60 ملی سیکنڈ تک کم کرتا ہے۔
- کنٹرول ماڈیول: عالی کارکردگی کے مائیکروپروسیسر (ARM/DSP) پر بنیاد رکھتا ہے، متعدد کنٹرول کے منصوبوں کو مہیا کرتا ہے۔ ABB SPAU341C میں ماڈیولر آرکیٹیکچر کا استعمال کیا جاتا ہے، جس میں کنیکشن ماڈیول، I/O ماڈیول، اور ایک اوٹومیٹک وولٹیج کنٹرول ماڈیول شامل ہوتے ہیں، مسلسل سلف-مونیٹرنگ کی مہیا کرتا ہے تاکہ ریل ٹائم میں ہارڈوئیر اور سافٹوئیر کی تشخیص کی جا سکے۔
- میزاجنگ اور پروٹیکشن یونٹ: وولٹیج/کرنٹ ٹرانسفارمر (مثلاً PT1, PT2, TA1) مسلسل سسٹم کے پیرامیٹرز کو جمع کرتے ہیں۔ یونٹس میں تین فیز کرنٹ کی زیادتی اور کم وولٹیج کی روک تھام کی کارکردگی شامل ہوتی ہے۔ کسی کم سرکٹ یا شدید وولٹیج کی کمی کی تشخیص کے بعد، ٹیپ-چینجنگ کی کارکردگی فوراً روک دی جاتی ہے تاکہ ڈھانچے کی نقصانات کو روکا جا سکے۔
- کمیونیکیشن اور آپریشنل انٹرفیس: ایتھر نیٹ، GPRS، اور دیگر کمیونیکیشن پروٹوکولز کی مہیا کرتا ہے تاکہ دور دراز مونیٹرنگ اور پیرامیٹرز کی ترتیب کی جا سکے۔ ڈسپلے ماڈیول مقامی آپریشنل انٹرفیس فراہم کرتا ہے، ریل ٹائم میں کلیدی پیرامیٹرز جیسے سیٹ پوائنٹس اور میسنجرڈ قدر کو ظاہر کرتا ہے۔
2.2 کلیدی آپریشنل خصوصیات
