नयाँ पोल-माउन्ट सर्किट ब्रेकरहरूको प्रयोग पहाडी क्षेत्रका सानो हाइड्रोपावर स्टेशनहरूमा
छोटा जलविद्युत संयन्त्र एकल इकाई की स्थापित क्षमता ५०,००० किलोवोल्ट-एम्पियर से कम होता है। छोटा जलविद्युत के वितरण नेटवर्क में एकीकरण नेटवर्क की टोपोलोजी और शक्ति प्रवाह की दिशा में परिवर्तन लाता है। साहित्य ने छोटा जलविद्युत से भरे क्षेत्रों के नियमन में चुनौतियों का विश्लेषण और चर्चा किया, छोटा जलविद्युत वाली वितरण नेटवर्क लाइनों के लिए रिक्लोज़िंग रणनीतियों का अध्ययन किया, और छोटा जलविद्युत के लिए एक नया प्रकार का स्वचालित सुरक्षा डिस्कनेक्शन उपकरण प्रस्तावित किया है।
१ पहाड़ी क्षेत्रों में छोटा जलविद्युत की वर्तमान स्थिति
कुल क्षेत्रफल ४५,३८५ किलोमीटर वर्ग है, जिसमें पहाड़ी भूभाग ९८.३% क्षेत्र को घेरता है। ५८ छोटा जलविद्युत संयन्त्र हैं, जिनकी कुल स्थापित क्षमता ४१.४५ मेगावाट है, जिनमें से अधिकांश की स्थापित क्षमता १ मेगावाट से कम है। ये संयन्त्र व्यापक रूप से फैले हुए हैं और संचार स्थिति खराब है।
उनकी आयु के कारण, संयन्त्र मुख्य रूप से यांत्रिक नियंत्रण उपकरणों का उपयोग करते हैं और स्वचालन उपकरणों की कमी है। अधिकांश गेटवे मीटर पल्स मीटर हैं, जो मैनुअल रीडिंग पर निर्भर हैं और दूरसंचार क्षमता की कमी है। नियंत्रण सुरक्षा उपकरण और सिंक्रोनाइज़ेशन उपकरणों में संचार इंटरफ़ेस की कमी है, जिससे ऑपरेशनल डेटा को डिस्पैचर्स को टेलीफोन द्वारा मैनुअल रिपोर्टिंग की आवश्यकता होती है।
ग्रिड के ३५ किलोवोल्ट सबस्टेशनों की १० किलोवोल्ट लाइनें अक्सर एक मिश्रित मोड में संचालित होती हैं, जहाँ छोटा जलविद्युत और लोड उपभोग एक साथ मौजूद होते हैं। स्टेशन के मुख्य ट्रांसफार्मर की उच्च वोल्टेज तरफ ड्रॉप-आउट फ्यूज़ का उपयोग किया जाता है, जो सरल संरचना वाले होते हैं और १० किलोवोल्ट ग्रिड-कनेक्टेड लाइनों से टी-कनेक्शन के माध्यम से जुड़े होते हैं।
२ समस्या विश्लेषण
२.१ लाइन स्वचालित नियंत्रण उपकरणों की सक्रियता पर प्रभाव
सक्रिय वितरण नेटवर्कों में, एक सबस्टेशन आउटलेट सर्किट ब्रेकर ट्रिप करने के बाद, छोटा जलविद्युत संयन्त्र दोष स्थान पर शक्ति आपूर्ति जारी रख सकते हैं, जो दोष आर्क के विलुप्त होने में बाधा डालता है और रिक्लोज़िंग की सफलता को कम करता है। यदि वितरित ऊर्जा स्रोत (DERs) रिक्लोज़िंग के दौरान जुड़े रहते हैं, तो एसिंक्रोनस क्लोजिंग हो सकता है, जो इनरश करंट उत्पन्न करता है जो रिक्लोज़िंग की विफलता का कारण बन सकता है और छोटा जलविद्युत इकाइयों को क्षति पहुँचा सकता है।
कुछ १० किलोवोल्ट ग्रिड-कनेक्टेड पावर प्लांटों में उनकी ग्रिड-कनेक्टेड लाइन सुरक्षा और जनरेटर सुरक्षा दोनों के लिए अपर्याप्त वोल्टेज डिसकनेक्शन सुरक्षा की कमी है, जो ग्रिड ऑपरेशन की आवश्यकताओं को पूरा नहीं करती है। यह ग्रिड की सुरक्षित और विश्वसनीय शक्ति आपूर्ति को गंभीर रूप से प्रभावित करता है और जनरेटरों की संचालन आयु को भी प्रभावित करता है।
जब छोटा जलविद्युत संयन्त्र के ग्रिड-कनेक्टेड चैनल में दोष होता है, तो जनरेटर प्रणाली तरफ दोष को साफ करने के बाद तेजी से डिसकनेक्ट नहीं हो पाता है। यह सिस्टम-साइड लाइन रिक्लोजिंग एक्शन के बाद एसिंक्रोनस ग्रिड रीकनेक्शन का कारण बन सकता है, जिससे सिस्टम-साइड रिक्लोजिंग को सक्रिय नहीं होने दिया जाता है और सार्वजनिक ट्रांसफार्मर उपयोगकर्ताओं के लिए अनावश्यक बिजली कटाव होता है, जो सामाजिक रूप से गंभीर नकारात्मक प्रभाव पैदा करता है।
इस प्रकार, जब ग्रिड-कनेक्टेड चैनल में दोष होता है, तो जनरेटर की तेजी से डिसकनेक्शन की कमी ग्रिड की सुरक्षित और विश्वसनीय शक्ति आपूर्ति को गंभीर रूप से प्रभावित करती है और एसिंक्रोनस ग्रिड रीकनेक्शन का कारण बन सकती है।
२.२ डिस्पैच जानकारी का अपूर्ण प्रसारण
क्षेत्रीय सर्वेक्षण के आधार पर, अधिकांश छोटा जलविद्युत संयन्त्र पहाड़ी क्षेत्रों में स्थित हैं, जो ग्रिड के केंद्रीय सबस्टेशनों से दूर हैं। वनों के माध्यम से विशेष ऑप्टिकल फाइबर केबल इनस्टॉल करना लागत भारी और अविश्वसनीय होगा। सुरक्षित वायरलेस निजी नेटवर्क के माध्यम से डेटा प्रसारण के लिए स्वचालन उपकरणों को अपग्रेड करने और साइबर सुरक्षा मूल्यांकन के बाद भी बड़ा निवेश आवश्यक होता है। इसके अलावा, अधिकांश छोटा जलविद्युत प्लांटों की क्षमता सीमित है और विद्युत उत्पादन लाभ कम है, जो अपग्रेड के लिए उत्प्रेरण कम करता है। संचार चैनल की सीमाएं डिस्पैच सेंटर तक अपूर्ण जानकारी पहुँचने का कारण बनती हैं।
हालाँकि, वास्तविक संचालन डेटा को क्षेत्रीय डिस्पैच सेंटर तक प्रसारित नहीं कर पाना डिस्पैचरों के लिए ग्रिड के विश्लेषण और १० किलोवोल्ट वितरण ट्रांसफार्मरों की विश्वसनीयता को प्रभावित करता है। डिस्पैच प्लेटफार्म को लंबे समय तक छोटा जलविद्युत संयन्त्रों के लिए अंधविश्वास में संचालन करना पड़ेगा, जो क्षेत्रीय ग्रिड की सुरक्षित संचालन को जोखिम में डालता है।
३ समाधान
३.१ समाधान का सारांश
छोटा जलविद्युत इकाइयों के लिए प्रभावी निगरानी और डेटा एकीकरण को बढ़ावा देने और ग्रिड सुरक्षा और विश्वसनीयता को बढ़ाने के लिए, मुख्य ट्रांसफार्मर की उच्च वोल्टेज तरफ ड्रॉप-आउट फ्यूज़ को नए पोल-माउंटेड वैक्यूम सर्किट ब्रेकर से बदल दिया जाता है, जिनमें उच्च-प्रCISION
