ਫੀਡਰ ਪ੍ਰੋਟੈਕਸ਼ਨ ਸੰਖਿਆਤਮਿਕ ਰਲੇਜ਼ ਨਾਲ ਆਧੁਨਿਕ ਸਮਰਟ ਵਿਤਰਣ ਨੈੱਟਵਰਕ ਲਈ ਸੰਖਿਆਤਮਿਕ-ਆਧਾਰਿਤ ਸੰਖਿਆਤਮਿਕ ਰਲੇਜ਼ ਦੀ ਉਪਯੋਗਤਾ

1. परिचय आणि मुख्य चुनौती​
   वितरित ऊर्जा संसाधन (DERs) (जसे की प्रकाश-विद्युत रूपांतरण आणि पवन विद्युत) वितरण नेटवर्कमध्ये वाढत्या संचयासह, उपभोगांच्या विद्युत आपूर्तीच्या दृढतेच्या आणि सुरक्षेच्या लक्षणांच्या वाढत्या मागामुळे, पारंपारिक फीडर संरक्षण योजनांना गंभीर चुनौती देते. ही उपाय खालील तीन मुख्य चुनौतींना संबोधित करण्यासाठी डिझाइन केली आहे:

• ​आर्क फ्लॅश आपत्कांसाठी:​​ स्विचगिअर यासारख्या उपकरणांतील आंतरिक शॉर्ट सर्किट खराबी खतरनाक आर्क फ्लॅश त्रिगर करू शकतात, जे उपकरण आणि कर्मचार्यांची सुरक्षेला धमकी देते, ज्यासाठी संरक्षण प्रणालीपासून खूप वेगाने प्रतिसाद आवश्यक आहे.
• ​उच्च-आवेगी ग्राउंड फ़ॉल्ट:​​ विशेषतः ग्रामीण क्षेत्रांमध्ये किंवा उच्च भू रोधांमध्ये एकफेज ग्राउंड फ़ॉल्ट, जे थोडी फ़ॉल्ट विद्युतप्रवाहाचे लक्षण दर्शवते, पारंपारिक शून्य-अनुक्रमिक ओवरकरंट संरक्षणाद्वारे दृढपणे शोधणे थोडे कठीण आहे, जे संरक्षणाच्या असफलतेचा खतरा दर्शवते.
• ​वितरित ऊर्जा संसाधन (DERs) च्या एकीकरणाचा प्रभाव:​​ DERs चे एकीकरण वितरण नेटवर्कमधील विद्युतप्रवाहाच्या दिशेला बदल देते आणि शॉर्ट-सर्किट विद्युतप्रवाहांच्या वैशिष्ट्यांना बदल देते, जे संरक्षण मालफंक्शन (गळत्या ट्रिपिंग) किंवा असफलतेचा खतरा घटवते, आणि अनिच्छित द्वीपीकरणाचा खतरा घटवते.

ही उपाय, उन्नत माइक्रोप्रोसेसर-आधारित संरक्षण रिले आणि अनेक नवीन अल्गोरिदम्स एकत्रित करून, आधुनिक वितरण नेटवर्कसाठी संपूर्ण, वेगवान आणि विश्वसनीय फीडर संरक्षण प्रदान करते.

​2. उपायाचे विस्तार​
आमचा फीडर संरक्षण रिले मॉड्युलर डिझाइन आधारित आहे, जे खालील मुख्य संरक्षण कार्यांचा एकीकरण करून उपरोक्त चुनौतींना संबोधित करते.

​2.1 बहु-बँड आर्क फ्लॅश संरक्षण (AFP) मॉड्युल​

• ​तंत्रज्ञानी सिद्धांत:​​ एक विशिष्ट बहु-बँड डिटेक्शन तंत्र वापरते, जे एकाच वेळी प्रकाश तीव्रता (विशिष्ट आर्क प्रकाश सेन्सरद्वारे) आणि विद्युतप्रवाहाच्या दर (di/dt) च्या वेगाचे मान निरीक्षण करते. फ़ॉल्ट फक्त तेव्हा आर्क फ्लॅश असा पुष्टीकरण घेतो जेव्हा दोन्ही शर्त - "तीव्र आर्क प्रकाश सिग्नल" आणि "उच्च-वेग ओवरकरंट वैशिष्ट्य (>10 kA/ms)" - पूर्ण झाल्या (लॉजिकल AND ऑपरेशन). हा द्विगुण नियम बाहेरील प्रकाश स्त्रोत किंवा स्विचिंग ओवरकरंटमुळे असामान्य चालनाचे रोखतो.
• ​प्रदर्शनाचे फायदे:​​ अतिवेगवान कामकाज वेग दाखवते, जे आर्क फ्लॅश ऊर्जेला कमी करण्याच्या लक्ष्याने डिझाइन केले आहे.
• ​अनुप्रयोग स्थिती:​​ एक मोठ्या डेटा सेंटरच्या मध्यम-वोल्टेज वितरण प्रणालीत या मॉड्युलचे वितरण करून, या मॉड्युलने कुल फ़ॉल्ट क्लियरेंस वेळ 4 मिलीसेकंडांपेक्षा कमी आणि पारंपारिक ओवरकरंट संरक्षण योजनांपेक्षा तीन गुना वेगवान कामकाज दाखवले, जे उपकरणांच्या क्षतिच्या खतरेला गरजेप्रमाणे कमी करते.

​2.2 उच्च-संवेदनशील थोडे-विद्युतप्रवाह ग्राउंड फ़ॉल्ट संरक्षण मॉड्युल​

• ​तंत्रज्ञानी सिद्धांत:​​ शून्य-अनुक्रमिक आदान-प्रदान पद्धती वापरते. ही पद्धती नियमित, यथार्थ मापन व्यवस्थेच्या शून्य-अनुक्रमिक वोल्टेज (3U₀) आणि शून्य-अनुक्रमिक विद्युतप्रवाह (3I₀) च्या वेगाचे मान गणना करते. हा अल्गोरिदम विद्युतप्रवाहाच्या विद्युत संधारित्रीय ग्राउंड फ़ॉल्ट विद्युतप्रवाहात थोडी विशिष्टता दर्शवतो, जे नियमित संधारित्रीय विद्युतप्रवाह आणि फ़ॉल्ट-प्रेरित रेझिस्टिव विद्युतप्रवाह यांच्यात अंतर दर्शवते, जे उच्च-आवेगी ग्राउंड फ़ॉल्ट यांची यथार्थ निर्धारण करते, ज्यांचे रेझिस्टन्स मूल्य 1 kΩ किंवा त्यापेक्षा जास्त असते.
• ​प्रदर्शनाचे फायदे:​​ पारंपारिक संरक्षण योजनांमध्ये उच्च ट्रान्झिशन रेझिस्टन्सद्वारे फ़ॉल्ट यांदरम्यान अपर्याप्त संवेदनशीलतेचा उत्तर देते, जे विद्युत दहन आणि अग्निशामक खतरांना गरजेप्रमाणे कमी करते.
• ​अनुप्रयोग स्थिती:​​ एक पायलट प्रकल्पात, जे उच्च संधारित्रीय ग्राउंड फ़ॉल्ट विद्युतप्रवाह आणि असमान लाइन इन्सुलेशन स्तरांनी विशिष्ट आहे, या तंत्रज्ञानाचे अनुप्रयोग ग्राउंड फ़ॉल्ट शोधाची दर 65% ते 92% वाढवली, जे विद्युत आपूर्तीची सुरक्षेला खूप वाढवली.

​2.3 अनुकूलित एंटी-आइलँडिंग संरक्षण मॉड्युल​

• ​तंत्रज्ञानी सिद्धांत:​​ DER च्या एकीकरणाद्वारे आईलँडिंग खतराला संबोधित करण्यासाठी, हा मॉड्युल पासिव आणि एक्टिव डिटेक्शन पद्धतींचा संयोजन करतो.
• ​पासिव मोनिटरिंग:​​ नियमित पारितोषिक बिंदू (PCC) वर विषम पॅरामीटर्स, जसे की वोल्टेज फ्रिक्वेंसी विचलन (Δf > 0.5 Hz) आणि फेझ अंग लोंद (Δφ > 10°), निरीक्षण करते.
• ​एक्टिव निर्धारण:​​ जेव्हा पासिव मोनिटरिंग संकेतांचे मूल्य सेट थ्रेशहोल्ड्स ओलांडतात, तेव्हा एक्टिव पद्धतींचा समावेश आणला जातो, जसे की एक्टिव फ्रिक्वेंसी ड्रिफ्ट, जे आईलँडिंग स्थिती वेगवान रित्या पुष्टी करते.
• ​प्रदर्शनाचे फायदे:​​ आईलँडिंग झाल्यानंतर खूप लहान कालावधीत (< 200 ms, ग्रिड कोड आवश्यकतेशी संगत) DER चे वेगवान विच्छेदन सुनिश्चित करते, जे ग्रिड उपकरण आणि रक्षण व्यवस्थापकांना अनिच्छित आईलँडिंग ऑपरेशनमुळे खतरा न आणते.
• ​अनुप्रयोग स्थिती:​​ एक माइक्रोग्रिड प्रकल्पात, जे अनेक PV अ‍ॅरेस धारण करते, या एंटी-आइलँडिंग मॉड्युलने 99.7% युक्तिवादी दर प्रदान केली, जे आईलँडिंग रोखते आणि नियमित ग्रिड विक्षेपांमुळे अप्रामाणिक ट्रिपिंग लागू न करते, जे वितरित ऊर्जा संसाधनांच्या उपयोगाला वाढवते.

​3. मुख्य मूल्य सारांश​
ही माइक्रोप्रोसेसर-आधारित संरक्षण उपाय, अनेक बुद्धिमत्तेच्या अल्गोरिदम्स एकत्रित करून, खालीलप्रमाणे प्राप्त करते:

• ​वाढलेली सुरक्षा:​​ मिलीसेकंड-स्तरावरील आर्क फ्लॅश संरक्षण आणि अत्यंत उच्च-संवेदनशील ग्राउंड फ़ॉल्ट संरक्षणद्वारे कर्मचार्यां आणि उपकरणांच्या सुरक्षेचा अधिकतम संरक्षण.
• ​उच्च विश्वसनीयता:​​ DER च्या एकीकरणाद्वारे येणाऱ्या जटिलतांना प्रभावीपणे संबोधित करते, आईलँडिंग स्थिती आणि उच्च-आवेगी फ़ॉल्ट यांची यथार्थ निर्धारण करते, संरक्षण "अंधापांडा" निरसते.
• ​वेगवान पुनर्स्थापन:​​ फ़ॉल्ट च्या वेगवान क्लियरेंस द्वारे, वेगवान नेटवर्क स्व-स्वस्थ वाढवते, विघटनाच्या वेळेला कमी करते आणि विद्युत आपूर्तीची विश्वसनीयता वाढवते.