আধুনিক স্মার্ট ডিস্ট্রিবিউশন নেটওয়ার্কের জন্য মাইক্রোপ্রসেসর-ভিত্তিক রিলে সহ ফিডার প্রোটেকশন সল্যুশন

1. পরিচয় এবং মূল চ্যালেঞ্জগুলি​
   ডিস্ট্রিবিউটেড শক্তি সম্পদ (DERs) (যেমন PV এবং বাতাসের শক্তি) ডিস্ট্রিবিউশন নেটওয়ার্কে বৃদ্ধি পেতে থাকা এবং ব্যবহারকারীদের শক্তি সরবরাহের নিরাপত্তা ও নিরাপদতার দাবি বৃদ্ধি পেতে থাকা, ঐতিহ্যগত ফিডার প্রোটেকশন পদ্ধতিগুলিকে গুরুতর চ্যালেঞ্জ দিয়েছে। এই সমাধানটি নিম্নলিখিত তিনটি মূল চ্যালেঞ্জ সমাধান করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে:

• ​আর্ক ফ্ল্যাশ ঝুঁকি:​​ সুইচগিয়ার জাতীয় যন্ত্রপাতির অভ্যন্তরীণ শর্ট সার্কিট খুব ধ্বংসাত্মক আর্ক ফ্ল্যাশ সৃষ্টি করতে পারে, যা যন্ত্রপাতি এবং কর্মীদের নিরাপত্তার ঝুঁকি ঘটায়, যা প্রোটেকশন সিস্টেম থেকে খুব দ্রুত প্রতিক্রিয়ার দাবি করে।
• ​উচ্চ-প্রতিরোধ ভূতুল্য দোষ:​​ বিশেষ করে গ্রামীণ এলাকায় বা উচ্চ মাটির প্রতিরোধ সম্পন্ন অঞ্চলে একফেজ ভূতুল্য দোষ, যা কম দোষ বিদ্যুৎ প্রবাহ দ্বারা চিহ্নিত হয়, ঐতিহ্যগত শূন্য-অনুক্রমিক অতিরিক্ত বিদ্যুৎ প্রোটেকশন দ্বারা নিরাপদভাবে শনাক্ত করা কঠিন, যা প্রোটেকশন ব্যর্থতার ঝুঁকি ঘটায়।
• ​ডিস্ট্রিবিউটেড শক্তি সম্পদ (DERs) সংযোজনের প্রভাব:​​ DERs এর সংযোজন ডিস্ট্রিবিউশন নেটওয়ার্কের বিদ্যুৎ প্রবাহের দিক এবং শর্ট-সার্কিট বিদ্যুৎ প্রবাহের বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করে, যা প্রোটেকশন ব্যর্থতা (মিথ্যা ট্রিপিং) বা ব্যর্থতা ঘটাতে পারে, এবং অনিচ্ছাকৃত দ্বীপাকার গঠনের ঝুঁকি প্রবর্তন করে।

এই সমাধানটি, উন্নত মাইক্রোপ্রসেসর-ভিত্তিক প্রোটেক্টিভ রিলে এবং বহু নতুন অ্যালগরিদমের সংযোজনের উপর ভিত্তি করে, আধুনিক ডিস্ট্রিবিউশন নেটওয়ার্কের জন্য সম্পূর্ণ, দ্রুত এবং নিরাপদ ফিডার প্রোটেকশন প্রদান করে।

​2. সমাধানের বিস্তারিত​
আমাদের ফিডার প্রোটেকশন রিলে একটি মডিউলার ডিজাইন গ্রহণ করে, উল্লিখিত চ্যালেঞ্জগুলি সমাধান করার জন্য নিম্নলিখিত মূল প্রোটেকশন ফাংশনগুলি সংযোজন করে।

​2.1 মাল্টি-ব্যান্ড আর্ক ফ্ল্যাশ প্রোটেকশন (AFP) মডিউল​

• ​প্রযুক্তিগত তত্ত্ব:​​ একটি বিশেষ মাল্টি-ব্যান্ড ডিটেকশন প্রযুক্তি ব্যবহার করে, যা একই সাথে আলোর তীব্রতা (বিশেষ আর্ক আলো সেন্সর দ্বারা) এবং বিদ্যুৎ প্রবাহের পরিবর্তনের হার (di/dt) পর্যবেক্ষণ করে। একটি দোষকে আর্ক ফ্ল্যাশ হিসাবে নিশ্চিত করা হয় যখন উভয় শর্ত - "তীব্র আর্ক আলো সিগনাল" এবং "উচ্চ-গতির অতিরিক্ত বিদ্যুৎ প্রবাহ বৈশিষ্ট্য (>10 kA/ms)" - পূরণ হয় (লজিক্যাল AND অপারেশন)। এই দ্বৈত মানদণ্ড বাহ্যিক আলো উৎস বা সুইচিং অতিরিক্ত বিদ্যুৎ প্রবাহ দ্বারা মিথ্যা প্রতিক্রিয়া প্রতিরোধ করে।
• ​পারফরমেন্স সুবিধা:​​ অত্যন্ত দ্রুত পরিচালনা গতি বিশিষ্ট, যা আর্ক ফ্ল্যাশ শক্তি কমানোর জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।
• ​অ্যাপ্লিকেশন কেস:​​ একটি বড় ডেটা সেন্টারের মধ্যম-ভোল্টেজ ডিস্ট্রিবিউশন সিস্টেমে এই মডিউল তৈরি করার পর, এটি 4 মিলিসেকেন্ডের কম সম্পূর্ণ দোষ পরিষ্কার সময় অর্জন করেছে, যা ঐতিহ্যগত কেবল বিদ্যুৎ প্রবাহ-ভিত্তিক প্রোটেকশন পদ্ধতির তুলনায় তিনগুণ দ্রুত, যা যন্ত্রপাতি ক্ষতির ঝুঁকি বিশেষভাবে কমায়।

​2.2 উচ্চ-সংবেদনশীল কম-বিদ্যুৎ ভূতুল্য দোষ প্রোটেকশন মডিউল​

• ​প্রযুক্তিগত তত্ত্ব:​​ শূন্য-অনুক্রমিক প্রবাহ পদ্ধতি ব্যবহার করে। এই পদ্ধতিতে প্রকৃত সময়ে সিস্টেমের শূন্য-অনুক্রমিক ভোল্টেজ (3U₀) এবং শূন্য-অনুক্রমিক বিদ্যুৎ প্রবাহ (3I₀) সুনিশ্চিত পরিমাপ করা হয়, এবং অনুরূপ প্রবাহ মান গণনা করা হয়। এই অ্যালগরিদম সিস্টেমের ক্ষমতাসম্পন্ন ভূতুল্য বিদ্যুৎ প্রবাহের পরিবর্তনের প্রতি অপেক্ষাকৃত অসংবেদনশীল, যা স্বাভাবিক ক্ষমতাসম্পন্ন বিদ্যুৎ প্রবাহ এবং দোষ-প্ররোচিত প্রতিরোধ বিদ্যুৎ প্রবাহ মধ্যে পার্থক্য করতে সক্ষম, যা 1 kΩ বা তার বেশি প্রতিরোধ মানের উচ্চ-প্রতিরোধ ভূতুল্য দোষ সঠিকভাবে শনাক্ত করে।
• ​পারফরমেন্স সুবিধা:​​ ঐতিহ্যগত প্রোটেকশন পদ্ধতিতে উচ্চ প্রতিরোধ দোষের সময় সংবেদনশীলতার অপর্যাপ্ততা সমাধান করে, যা বিদ্যুৎ আঘাত এবং অগ্নিকাণ্ডের ঝুঁকি বিশেষভাবে কমায়।
• ​অ্যাপ্লিকেশন কেস:​​ একটি গ্রামীণ নেটওয়ার্কের (উচ্চ ক্ষমতাসম্পন্ন ভূতুল্য বিদ্যুৎ প্রবাহ এবং অসম লাইন বিদ্যুৎ প্রতিরোধ স্তর সম্পন্ন) পায়লট প্রকল্পে, এই প্রযুক্তির ব্যবহার ঐতিহ্যগত পদ্ধতিতে 65% থেকে মোট ভূতুল্য দোষ শনাক্ত হার 92% পর্যন্ত বাড়িয়েছে, যা শক্তি সরবরাহের নিরাপত্তা বিশেষভাবে উন্নত করেছে।

​2.3 অ্যাডাপ্টিভ অ্যান্টি-আইল্যান্ডিং প্রোটেকশন মডিউল​

• ​প্রযুক্তিগত তত্ত্ব:​​ DER সংযোজনের দ্বারা প্ররোচিত আইল্যান্ডিং ঝুঁকি প্রতিরোধ করার জন্য, এই মডিউল পাসিভ এবং এক্টিভ ডিটেকশন পদ্ধতি সংযোজন করে।
• ​পাসিভ মনিটরিং:​​ সাধারণ সংযোগ বিন্দু (PCC) তে অস্বাভাবিক প্যারামিটার যেমন ভোল্টেজ ফ্রিকোয়েন্সি বিচ্যুতি (Δf > 0.5 Hz) এবং পর্যায় কোণ লাফ (Δφ > 10°) পর্যবেক্ষণ করে।
• ​এক্টিভ নির্ধারণ:​​ যখন পাসিভ মনিটরিং সূচক সেট থ্রেশহোল্ড অতিক্রম করে, তখন এটি এক্টিভ ফ্রিকোয়েন্সি ড্রিফট জাতীয় পদ্ধতি ব্যবহার করে দ্রুত আইল্যান্ডিং শর্ত নিশ্চিত করে।
• ​পারফরমেন্স সুবিধা:​​ আইল্যান্ডিং ঘটার পর খুব দ্রুত (< 200 ms, গ্রিড কোড প্রয়োজনীয়তা অনুসারে) ডিস্ট্রিবিউটেড শক্তি সম্পদগুলি বিচ্ছিন্ন করার জন্য নিশ্চিত করে, যা গ্রিড যন্ত্রপাতি এবং রক্ষণাবেক্ষণ কর্মীদের অনিচ্ছাকৃত আইল্যান্ডিং চালনা থেকে ঝুঁকি প্রতিরোধ করে।
• ​অ্যাপ্লিকেশন কেস:​​ বহু পিভি অ্যারে সমন্বিত একটি মাইক্রোগ্রিড প্রকল্পে এই অ্যান্টি-আইল্যান্ডিং মডিউল 99.7% সঠিকতা হার অর্জন করেছে। এটি আইল্যান্ডিং প্রতিরোধ করে এবং সাধারণ গ্রিড বিক্ষোভ দ্বারা অপ্রয়োজনীয় ট্রিপ কমাতে সাহায্য করে, যা ডিস্ট্রিবিউটেড শক্তি সম্পদের ব্যবহারের হার উন্নত করে।

​3. মূল মূল্য সারাংশ​
এই মাইক্রোপ্রসেসর-ভিত্তিক প্রোটেকশন সমাধানটি, বহু বুদ্ধিমান অ্যালগরিদম সংযোজনের মাধ্যমে, অর্জন করে:

• ​বৃদ্ধি নিরাপত্তা:​​ মিলিসেকেন্ড-স্তরের আর্ক ফ্ল্যাশ প্রোটেকশন এবং অত্যন্ত উচ্চ-সংবেদনশীল ভূতুল্য দোষ প্রোটেকশন দ্বারা কর্মী এবং যন্ত্রপাতির নিরাপত্তা সর্বোচ্চ করে।
• ​উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা:​​ DER সংযোজন দ্বারা প্ররোচিত জটিলতা প্রতিরোধ করে, আইল্যান্ডিং শর্ত এবং উচ্চ-প্রতিরোধ দোষ সঠিকভাবে শনাক্ত করে, প্রোটেকশনের "অন্ধ স্থান" অপসারণ করে।
• ​দ্রুত পুনরুদ্ধার:​​ দ্রুত দোষ পরিষ্কার করে, দ্রুত নেটওয়ার্ক স্ব-চিকিৎসা সম্ভব করে, বিদ্যুৎ বিচ্ছেদের সময় কমায়, এবং শক্তি সরবরাহের নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করে।