సబ్-స్టేషన్ స్టెప్ వోల్టేజ్ రిగులేటర్లకు సమగ్ర పరిష్కారం: పనిచేసే విధానాలనుండి భవిష్యత్తు దశలవరకు

1. స్టెప్ వోల్టేజ్ రిగులేటర్ల పనిప్రక్రియ మరియు టెక్నోలజీ వికాసం

స్టెప్ వోల్టేజ్ రిగులేటర్ (SVR) అనేది మోడర్న్ సబ్-స్టేషన్లలో వోల్టేజ్ నియంత్రణకు కీర్తిపైన పరికరం, టాప్-చేంజింగ్ మెకానిజం ద్వారా ఖచ్చితమైన వోల్టేజ్ స్థిరమైన చేస్తుంది. ఇది ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ నిష్పత్తి నియంత్రణం పై ఆధారపడి ఉంటుంది: వోల్టేజ్ విస్తరణను గుర్తించినప్పుడు, మోటర్-డ్రైవ్న వ్యవస్థ టాప్‌లను మార్చడం ద్వారా వైనింగ్ టర్న్స్ నిష్పత్తిని మార్చడం, ఫలితంగా విద్యుత్ వోల్టేజ్ను నియంత్రిస్తుంది. సాధారణ SVRs అనేక +10% వోల్టేజ్ నియంత్రణను 0.625% లేదా 1.25% స్టెప్ పెరుగుదలతో అందిస్తాయి, ఇది ANSI C84.1 మానదండాన్ని అనుసరిస్తుంది.

1.1 స్టెప్ వైజ్ నియంత్రణ మెకానిజం

• టాప్ స్విచింగ్ వ్యవస్థ: మోటర్-డ్రైవ్న మెకానికల్ స్విచ్‌లతో మరియు సోలిడ్-స్టేట్ ఎలక్ట్రానిక్ స్విచ్‌లతో కలిసి ఉంటుంది. "మేక్-బీఫోర్-బ్రేక్" ప్రింసిపిల్ తో ట్రాన్షన్ రెజిస్టర్లను ఉపయోగించడం ద్వారా సరుపు ప్రవాహాన్ని మిట్మిటి, బ్రేక్ లేని విద్యుత్ సరఫరా ఖాతాను నిర్వహిస్తుంది. స్విచింగ్ 15-30 ms లో పూర్తయ్యేది, సున్నప్రస్తుత ఉపకరణాలకు వోల్టేజ్ సాగుని నివారిస్తుంది.
• మైక్రోప్రసెసర్ నియంత్రణ యూనిట్: వాస్తవ సమయంలో వోల్టేజ్ నమోదు (≥100 నమోదులు/సెకను) చేయడానికి 32-బిట్ RISC ప్రసెసర్‌లతో సహాయం చేస్తుంది. DSP-బేస్డ్ FFT విశ్లేషణను ఉపయోగించడం ద్వారా మూలభూతమైన మరియు హార్మోనిక్ ఘటకాలను వేరుచేస్తుంది, ±0.5% అంచనా సాధిస్తుంది.

1.2 మోడర్న్ డిజిటల్ నియంత్రణ టెక్నోలజీలు
అనేక ప్రాముఖ్య నియంత్రణ మాడ్యూల్స్ కంప్లెక్స్ స్థితి అమలు చేయడానికి సహాయం చేస్తాయి:

• అవత్యంగా వోల్టేజ్ తగ్గింపు (VFR): వ్యవస్థ ఓవర్‌లోడ్ సమయంలో విద్యుత్ వోల్టేజ్ను తగ్గించడం, 4-8% లోస్‌లను తగ్గించడం. ఫార్ములా: Eff. VSET = VSET × (1 - %R), ఇక్కడ %R (సాధారణంగా 2-8%) తగ్గింపు నిష్పత్తిని నిర్వచిస్తుంది. ఉదాహరణకు, 122V వ్యవస్థలో 4.9% తగ్గింపు ఉంటే 116V విడుదల అవుతుంది.
• వోల్టేజ్ పరిమితి: వోల్టేజ్ పరిమితులను నిర్వచిస్తుంది (ఉదా. ±5% Un). వోల్టేజ్ పరిమాణాల విస్తరణ సమయంలో స్వయంగా ప్రవేశిస్తుంది, స్థానిక/దూరంలోని ఓపరేటర్లు లేదా SCADA ద్వారా ప్రభుత్వం చేయవచ్చు.
• ఫాల్ట్ రైడ్-థ్రూ: ఫాల్ట్‌ల సమయంలో (ఉదా. వోల్టేజ్ 70% Un తగ్గుతుంది) ప్రాథమిక నియంత్రణను నిలుపుతుంది. EEPROM స్టోరేజ్ 72 గంటల పాటు ప్రముఖమైన పారామీటర్లను నిల్వ చేస్తుంది.

2. సబ్-స్టేషన్ వ్యవస్థ ఇంటిగ్రేషన్ పరిష్కారాలు

2.1 ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ టాప్ నియంత్రణ & సమాంతర కంపెన్సేషన్
వోల్టేజ్ నియంత్రణకు అనేక పరికరాల సహకరణాత్మక నియంత్రణం అవసరం:

• ఓన్-లోడ్ టాప్ చేంజర్ (OLTC): ±10% పరిమితితో ప్రాథమిక నియంత్రణ. మోడర్న్ OLTCs వాస్తవ సమయంలో డేటాను SCADA నికి పంపడానికి ఎలక్ట్రానిక్ పొజిషన్ సెన్సర్లను (±0.5% అంచనా) ఉపయోగిస్తాయి.
• కెప్సిటర్ బ్యాంక్స్: రీయాక్టివ్ పవర్ డమాండ్ ఆధారంగా స్వయంగా స్విచ్ చేయబడతాయి. సాధారణ కన్ఫిగరేషన్‌లు: 4-8 గ్రూప్స్, ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ రేటింగ్‌కు 5-15% వంటి క్షమత (ఉదా. 33kV వ్యవస్థలలో 2-6 Mvar). నియంత్రణ రంగాలు వోల్టేజ్ విస్తరణను మరియు పవర్ ఫ్యాక్టర్‌ను (లక్ష్యం: 0.95-1.0) సమానం చేయడం ద్వారా అతి కంపెన్సేషన్‌ను తప్పించాలి.

2.2 లైన్ డ్రాప్ కంపెన్సేషన్ టెక్నోలజీలు
దీర్ఘ దూరం వాటికి విభజిత నియంత్రణ రంగాలు:

• శ్రేణి కంపెన్సేషన్: 10-33kV ఓవర్‌హెడ్ లైన్‌లలో 40-70% వరకు లైన్ రీయాక్టాన్స్ కంపెన్సేట్ చేయడానికి శ్రేణి కెప్సిటర్‌లను స్థాపిస్తారు. ఉదాహరణకు, 15 km మధ్య బిందువులో 2000μF కెప్సిటర్ 4-8% వరకు అంతమైన వోల్టేజ్ను పెంచుతుంది, MOV సర్జ్ ఆరెస్టర్‌ల ద్వారా ప్రతిరక్షణ చేయబడుతుంది.
• లైన్ వోల్టేజ్ రిగులేటర్లు (SVRs): సబ్-స్టేషన్‌ల నుండి 5-8 km దూరంలో ప్రయోగిస్తారు. క్షమత: 500-1500 kVA, పరిమితి ±10%. ఫీడర్ టర్మినల్ యూనిట్ల్ (FTUs) తో సహకరణం, స్థానిక ప్రత్యేకత చేయడం, కమ్యూనికేషన్ ఆధారం తగ్గించడం.

2.3 పరికరాల కన్ఫిగరేషన్

3. అధికారిక నియంత్రణ రంగాలు

3.1 ప్రాచీన నవ రంగ నియంత్రణ & ప్రగతి
వోల్టేజ్-రీయాక్టివ్ పవర్ ప్లేన్‌ను 9 రంగాలుగా విభజించడం ద్వారా ప్రాథమిక చర్యలను ప్రారంభిస్తారు:

• రంగ లాజిక్: వోల్టేజ్ పరిమితులు (ఉదా. ±3% Un) మరియు రీయాక్టివ్ పరిమితులు (ఉదా. ±10% Qn) ద్వారా బౌండరీలు నిర్వచిస్తారు. ఉదాహరణకు, రంగం 1 (తక్కువ వోల్టేజ్) వోల్టేజ్ పెరుగుదలకు ప్రారంభం చేయబడుతుంది.
• పరిమితులు: బౌండరీ ఒప్పందాలు ప్రాతిహారికంగా పరికర చర్యలను ప్రారంభిస్తాయి (ఉదా. రంగం 5 లో కెప్సిటర్ స్విచింగ్), మరియు మల్టి-కన్స్ట్రెయింట్ కంప్లెక్స్ కాల్పులను (ఉదా. వోల్టేజ్ పరిమాణాలు + రీయాక్టివ్ ఘటనలు) నిర్వహించలేము.

3.2 ఫజీ నియంత్రణ & ప్రవహన రంగాలు
మోడర్న్ వ్యవస్థలు పరిమితులను దూరం చేయడానికి ఫజీ లాజిక్ని ఉపయోగిస్తాయి:

• ఫజీఫికేషన్: వోల్టేజ్ విస్తరణ (ΔU) మరియు రీయాక్టివ్ విస్తరణ (ΔQ)ని ఫజీ వేరియబుల్స్ గా (ఉదా. నెగటివ్ లార్జ్ నుండి పాజిటివ్ లార్జ్) నిర్వచిస్తారు, ట్రాపీజియల్ మెంబర్షిప్ ఫంక్షన్‌లతో.
• రూల్ బేస్: 81 ఫజీ నియమాలు అన్లినియర్ మ్యాపింగ్ అనుసరించుతాయి, ఉదా.:
• IF ΔU is Negative Large AND ΔQ is Zero THEN Raise Voltage.
• ప్రవహన నిర్వహణ: భారీ లోడ్‌ల సమయంలో