میکرو پروسیسر بنیاد رلے کے ساتھ فیڈر حفاظت کا حل مدرن سمارٹ توزیع نیٹ ورکس کے لئے

1. تاریخچہ اور بنیادی چالنگیں​
   متفرق توانائی کے ذرائع (DERs) (جیسے فوٹو وولٹک اور ہوائی توانائی) کو تقسیم کرنے والے نیٹ ورکس میں متزايد انضمام، ساتھ ہی صارفین کی برق کی فراہمی کی قابلیت اور سلامتی کی درخواستوں کا اضافہ، روایتی فیڈر حفاظتی منصوبوں کو شدید چالنگیں دیتا ہے۔ یہ حل نیچے لکھی گئی تین بنیادی چالنگوں کو حل کرنے کے لئے تیار کیا گیا ہے:

• ​آرک فلاش خطرات:​​ سوئچ گیر جیسی معدات کے اندر کی مختصر سرکٹ کی وجہ سے بہت مخرب آرک فلاش پیدا ہوسکتی ہے، جو معدات اور عملے کی سلامتی کو خطرے میں ڈال سکتی ہے، جس کیلئے حفاظتی نظام سے بہت تیز ردعمل کی ضرورت ہوتی ہے۔
• ​بالائی مخالفت زمین کی خرابیاں:​​ خاص طور پر دیہی علاقوں یا بالائی موٹی زمین کے مقامات میں پائی جانے والی خاص طور پر ایک فیز کی زمین کی خرابیاں، جن کا خرابی کا دورانیہ کم ہوتا ہے، روایتی صفر ترتیب کے اوور کرینٹ حفاظت سے مطمئن طور پر پہچاننا مشکل ہوتا ہے، جس سے حفاظت کی کارکردگی کے نقصان کا خطرہ ہوتا ہے۔
• ​متفرق توانائی کے ذرائع (DERs) کے انضمام کا اثر:​​ DERs کا انضمام تقسیم کرنے والے نیٹ ورکس کے طاقت کے سروغ کی سمت اور مختصر سرکٹ کرنٹ کے خصوصیات کو تبدیل کرتا ہے، جس سے حفاظت کی غلط کارکردگی (غلط کٹ آؤٹ) یا کارکردگی کی کمزوری کا خطرہ ہوتا ہے، اور غیر قصدی جزیرہ بنانے کا خطرہ ہوتا ہے۔

یہ حل، جو پیش پیش کیے گئے مائیکروپروسیسر پر مبنی حفاظتی رلیز پر مبنی ہے اور متعدد نوآورانہ الگورتھمز کو شامل کرتا ہے، نویں تقسیم کرنے والے نیٹ ورکس کے لئے مکمل، تیز اور مطمئن فیڈر حفاظت فراہم کرتا ہے۔

​2. حل کی تفصیلات​
ہمارا فیڈر حفاظتی رلیز ماڈیولر ڈیزائن کو اختیار کرتا ہے، جس میں نیچے لکھی گئی بنیادی حفاظتی کارکردگیاں شامل ہیں تاکہ اوپر لکھی گئی چالنگوں کو حل کیا جا سکے۔

​2.1 ملٹی بینڈ آرک فلاش حفاظت (AFP) ماڈیول​

• ​فنی مبدا:​​ مخصوص ملٹی بینڈ پڑھنے کی ٹیکنالوجی کا استعمال کرتا ہے، جو روشنی کی شدت (مخصوص آرک روشنی سینسرز کے ذریعے) اور کرنٹ کی شرح میں تبدیلی (di/dt) کو ایک ساتھ مانیٹر کرتا ہے۔ فیصلہ کیا جاتا ہے کہ صرف دونوں شرائط – "گہرا آرک روشنی سگنل" اور "تیز اوور کرنٹ خصوصیات (>10 kA/ms)" – پورے ہوئے (منطقی AND آپریشن) تو یہ خرابی کو آرک فلاش کے طور پر تسلیم کرتا ہے۔ یہ دو شرائط کا معاون ایکٹیو میں باہر کی روشنی کے ذریعے یا سوئچنگ اوور کرنٹ کی وجہ سے ہونے والی غلط کارکردگی کو روکتے ہیں۔
• ​کارکردگی کا فائدہ:​​ بہت تیز کارکردگی کی خصوصیات کے ساتھ تیار کیا گیا ہے، جس کا مقصد آرک فلاش کی توان کو کم کرنا ہے۔
• ​استعمال کا مثال:​​ ایک بڑے ڈیٹا سنٹر کے مڈیم ولٹیج تقسیم کرنے والے نظام میں تعین کرنے کے بعد، یہ ماڈیول کل کی خرابی کو کم کرنے کے لئے کم از 4 ملی سیکنڈ کا وقت لیا، جو روایتی کرنٹ کے ذریعے صرف حفاظتی منصوبوں کے مقابلے میں تین گنا تیز ہے، جس سے معدات کی خرابی کا خطرہ کم ہوگیا۔

​2.2 بالائی حساسیت کم کرنٹ زمین کی خرابی حفاظت ماڈیول​

• ​فنی مبدا:​​ صفر ترتیب کی قبولیت کے طریقہ کا استعمال کرتا ہے۔ یہ طریقہ نظام کی صفر ترتیب کی ولٹیج (3U₀) اور صفر ترتیب کی کرنٹ (3I₀) کی حقیقی وقت کی درست پیمائش کرتا ہے، متعلقہ قبولیت کی قدر کا حساب لگاتا ہے۔ یہ الگورتھم نظام کی کیپیسٹیو زمین کی خرابی کرنٹ کی تبدیلیوں کے لئے نسبتاً کم حساس ہے، جس سے معمولی کیپیسٹیو کرنٹ اور خرابی کی وجہ سے پیدا ہونے والی ریسٹیو کرنٹ کو موثر طور پر تمیز کیا جا سکتا ہے، جس سے بالائی مخالفت کی زمین کی خرابیاں جن کی مخالفت کی قدر 1 kΩ یا اس سے زیادہ ہو، کو درست طور پر پہچان لیا جا سکتا ہے۔
• ​کارکردگی کا فائدہ:​​ بالائی ٹرانزیشن کی مخالفت کے دوران روایتی حفاظتی منصوبوں کی کم حساسیت کی مسئلہ کو حل کرتا ہے، جس سے برق کی چوٹ اور آگ کے خطرے کو بہت کم کیا جا سکتا ہے۔
• ​استعمال کا مثال:​​ ایک ٹرائل پراجیکٹ میں (جو بالائی کیپیسٹیو زمین کی خرابی کرنٹ اور نامساوی لائن کی انسیلیشن کی سطح کے ساتھ)، اس ٹیکنالوجی کا استعمال کرنے سے کل زمین کی خرابی کی پہچان کی شرح روایتی منصوبوں کے 65% سے بڑھ کر 92% ہوگئی، جس سے برق کی فراہمی کی سلامتی کو بہت بڑھاوا ملا۔

​2.3 متبادل ضد جزیرہ بنانے کی حفاظت ماڈیول​

• ​فنی مبدا:​​ DER کے انضمام کی وجہ سے پیدا ہونے والے جزیرہ بنانے کے خطرے کو حل کرنے کے لئے، یہ ماڈیول غیر متحرک اور متحرک پڑھنے کے طریقے کو جوڑتا ہے۔
• ​غیر متحرک مانیٹرنگ:​​ عام نقطہ کے ملکنے کے مقام (PCC) پر غیر معمولی پیرامیٹرز کو مواصلہ سے مانیٹر کرتا ہے، جیسے ولٹیج فریکوئنسی کی معتدل (Δf > 0.5 Hz) اور فیز کا زاویہ کا قفز (Δφ > 10°)۔
• ​متحرک فیصلہ:​​ جب غیر متحرک مانیٹرنگ کے شاخص اسٹیٹ کے مقررہ حد سے زیادہ ہوں تو، یہ متحرک طریقوں کو شامل کرتا ہے جیسے کہ متحرک فریکوئنسی کی معتدل کو تیزی سے جزیرہ بنانے کی حالت کی تصدیق کرنے کے لئے۔
• ​کارکردگی کا فائدہ:​​ جزیرہ بنانے کے بعد بہت کم وقت (< 200 ms، گرڈ کوڈ کی ضروریات کے مطابق) میں DERs کو تیزی سے جدا کرنے کا ایمانداری کرتا ہے، جس سے گرڈ کی معدات اور نگرانی کے عملے کو غیر قصدی جزیرہ بنانے کی وجہ سے خطرے سے بچا لیا جاتا ہے۔
• ​استعمال کا مثال:​​ کئی فوٹو وولٹک اریز کے ساتھ ایک مائیکرو گرڈ پراجیکٹ میں معتبر ہوئے، یہ ضد جزیرہ بنانے کا ماڈیول 99.7% کی درستگی کا حاصل کیا۔ یہ موثر طور پر جزیرہ بنانے کو روکتا ہے اور معمولی گرڈ کی آشفتگی کی وجہ سے غیر ضروری کٹ آؤٹ کو کم کرتا ہے، جس سے متفرق توانائی کے ذرائع کی استعمال کی شرح بہتر ہوتی ہے۔

​3. بنیادی قدر کا خلاصہ​
یہ مائیکروپروسیسر پر مبنی حفاظتی حل، متعدد ذہین الگورتھمز کو شامل کرتے ہوئے، کچھ نیچے لکھا گیا حاصل کرتا ہے:

• ​بالائی سلامتی:​​ ملی سیکنڈ کے سطح پر آرک فلاش حفاظت اور بالائی حساسیت کی زمین کی خرابی حفاظت کے ذریعے عملے اور معدات کی سلامتی کو بہت زیادہ کرتا ہے۔
• ​بالائی موثوقیت:​​ DER کے انضمام کی وجہ سے پیدا ہونے والی پیچیدگیوں کو موثر طور پر حل کرتا ہے، جزیرہ بنانے کی حالت اور بالائی مخالفت کی خرابیاں کو درست طور پر پہچانتا ہے، حفاظت کے "عمیاں مقامات" کو ختم کرتا ہے۔
• ​تیز بازیافت:​​ تیز خرابی کو کم کرنے کی کوشش کرتا ہے، جس سے تیز گرڈ کی خود کی طرف سے تیزی سے بازیافت ہوتی ہے، بندی کے دوران کو کم کرتا ہے، اور برق کی فراہمی کی موثوقیت کو بہتر بناتا ہے۔