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लेखक: Louzán निकोलस पेरेस, मैनुअल पेरेस Donsión^{1 1}इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग E.T.S.I.I. की विभाग, विगो विश्वविद्यालय Lagoas - Marcosende, 36202 विगो (स्पेन) ई - मेल:donsion@uvigo.es

निम्नलिखित इस आलेख का नवीकरणीय ऊर्जा और POWER QUALITY पर अंतर्राष्ट्रीय सम्मेलन से कम प्रस्तुत किया (ICREPQ'03)

1. परिचय

शास्त्रीय अवरोधों वितरण नेटवर्क के में और औद्योगिक संयंत्रों के अंदर प्रस्तुत करते हैं, डिजिटल कंप्यूटरों के की आमद के और अधिकतम उत्पादकता को प्राप्त करने के लिए उद्योगों द्वारा प्रयोग किया जाता इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण की अन्य प्रकार के, सत्ता के वृद्धि हुई है लाइनों के और substations के में अक्षय ऊर्जा और घटी हुई अतिरेक के पर आधारित, मध्यम और कम वोल्टेज वितरण नेटवर्क के बिजली की गुणवत्ता में खत्म हो गया एक नकारात्मक प्रभाव पड़ता है, के रूप में के रूप में अच्छी तरह से ग्राहक औद्योगिक प्रतिष्ठानों में.

दोनों वोल्टेज के स्तर में बिजली की गुणवत्ता में सुधार, कम से कम उन ग्राहकों के लिए है कि वोल्टेज sags और कम रुकावट के लिए अतिसंवेदनशील प्रक्रियाओं के साथ काम करने के लिए, बाजार वर्तमान उत्पादों की एक विस्तृत श्रृंखला में प्रदान करता है, पारंपरिक तकनीक में सुधार पर आधारित है या शक्ति अर्धचालक साथ रूपांतरण की तकनीकों के उपयोग में. तथापि, भविष्य में, आर्थिक रूप से अधिक आकर्षक समाधान एक प्रतिस्पर्धी और अनियमित बिजली बाजार का सामना करने की आवश्यकता होगी. सूचना प्रौद्योगिकी के इस नए परिदृश्य में एक आवश्यक भूमिका निभानी होगी.

2. परिभाषा

एक वोल्टेज शिथिलता (चित्रा 1) बिजली व्यवस्था पर दोष के कारण आरएमएस वोल्टेज में एक छोटी अवधि में कमी और बड़े भार का प्रारंभिक है, ऐसे मोटर्स के रूप में[1].

यह एक या एक से अधिक चरणों में वोल्टेज की स्थापना की एक सीमा के नीचे अचानक गिर जाता है जब एक वोल्टेज शिथिलता एक बिजली नेटवर्क बिंदु में जगह ले ली है कहा जाता है कि (आम तौर पर एक 90% सामान्य वोल्टेज की), और समय की एक छोटी अवधि के बाद ठीक हो जाए (आमतौर पर बीच में 10 एमएस और कुछ सेकंड्स)[2].

चित्रा 2: लघु रुकावट.

इस अवधि की अधिकतम सीमा वोल्टेज शिथिलता परिभाषा के बारे में शायद सबसे विवादास्पद मुद्दा है: कुछ लेखकों का विचार है कि एक वोल्टेज शिथिलता मौजूद जब इसकी अवधि तक पहुँचता है 1 पहले[3], या यहाँ तक कि 3 पहले. एक वर्ष के दौरान की घटनाओं की उम्मीद की संख्या एक हजार और दस के बीच थरथराना सकता है[3].

लघु रुकावट (चित्रा 2) वोल्टेज का एक पूरा नुकसान का कारण है और उपयोगिताओं द्वारा ले जाया करने के लिए अपने सिस्टम पर क्षणिक दोष स्पष्ट कार्यों के एक आम परिणाम होते हैं[1]; अर्थात, जब आपूर्ति के अंक में वोल्टेज से परे नहीं जाना है 10% सामान्य वोल्टेज की. एक वर्ष के दौरान की घटनाओं की उम्मीद की संख्या दस और कुछ सैकड़ों के बीच दोलन कर सकते हैं[3].

3. Sags और कम रुकावट के सूत्रों का कहना है

पावर सिस्टम गैर शून्य impedances है, इसलिए वर्तमान में हर वृद्धि वोल्टेज में इसी कमी का कारण बनता है. आमतौर पर, इन कटौती वोल्टेज सामान्य tolerances के भीतर रहता है कि काफी छोटे हैं. लेकिन वर्तमान में एक बड़ी वृद्धि हुई है जब, या प्रणाली प्रतिबाधा उच्च है जब, वोल्टेज काफी ड्रॉप कर सकते हैं. तो धारणात्मक, वोल्टेज sags के दो स्रोत हैं:

1. वर्तमान में बड़े बढ़ जाती है.
2. प्रणाली प्रतिबाधा में वृद्धि.

एक व्यावहारिक बात के रूप में, सबसे वोल्टेज sags वर्तमान में वृद्धि की वजह से कर रहे हैं.

यह संभव है कि एक पेड़ के रूप में बिजली व्यवस्था के बारे में सोच, साथ ग्राहक संवेदनशील लोड टहनियाँ से जुड़ा. पेड़ के तने पर कोई वोल्टेज शिथिलता, या एक ग्राहक के लिए बाहर प्रमुख शाखा पर टहनी, अपनी लोड पर एक वोल्टेज शिथिलता का कारण होगा. लेकिन एक दूर शाखा पर एक शॉर्ट सर्किट बाहर ट्रंक वोल्टेज कम करने के लिए पैदा कर सकता है, तो पेड़ के एक दूर के हिस्से में भी दोष ग्राहक लोड पर एक शिथिलता पैदा कर सकता है[4].

सबसे वोल्टेज sags के कारण शॉर्ट सर्किट विचाराधीन औद्योगिक सुविधा के भीतर या उपयोगिता पर भी होने वाली गलती है. वोल्टेज शिथिलता की भयावहता मुख्य रूप से गलती बस और लोड के बीच प्रतिबाधा द्वारा निर्धारित किया जाता है, और ट्रांसफार्मर windings के कनेक्शन के विधि द्वारा[6]. वोल्टेज शिथिलता ही रूप में लंबे समय तक रहता है के रूप में यह सुरक्षात्मक उपकरण लेता overcurrent स्थिति साफ (आमतौर पर अप करने के लिए 10 चक्र)[5], इसलिए शिथिलता की अवधि को अपनाया है कि सुरक्षा प्रणाली की गलती समाशोधन समय से निर्धारित होता है. और भी, स्वचालित reclosure उपयोगिता द्वारा प्रयोग किया जाता है, वोल्टेज शिथिलता हालत एक स्थायी गलती के मामले में बार बार हो सकता है. अंत में, इसके परिमाण और अवधि पर निर्भर करता है, शिथिलता एक उपकरण यात्रा पैदा कर सकता है, इस प्रकार एक बिजली की गुणवत्ता समस्या बनती जा रही[6].

सुविधा sourced वोल्टेज sags का सबसे आम कारण हैं:

1. एक बड़ा भार शुरू, इस तरह के एक मोटर या प्रतिरोधक हीटर के रूप में.
2. ढीली या दोषपूर्ण तारों, अपर्याप्त रूप में इस तरह के रूप में शक्ति कंडक्टर पर बॉक्स शिकंजा को कड़ा.
3. दोष या कहीं और सुविधा में शॉर्ट सर्किट (के पेड़, जानवरों, हवा या बिजली के रूप में प्रतिकूल मौसम).

वोल्टेज sags उपयोगिता बिजली व्यवस्था पर भी पैदा कर सकते हैं. उपयोगिता sourced वोल्टेज sags का सबसे आम प्रकार हैं:

1. दूर सर्किट पर दोष, जो अपने सर्किट पर एक वोल्टेज में इसी कमी के कारण.
2. वोल्ट नियामक विफलताओं (अब तक कम आम).

4. संरक्षण के मौलिक सिद्धांतों

कई चीजें उपयोगिता के द्वारा किया जा सकता है, ग्राहक और उपकरण निर्माता वोल्टेज sags की संख्या और गंभीरता को कम करने के लिए और sags वोल्टेज उपकरणों की संवेदनशीलता कम करने के लिए. चित्रा 3 चार समाधान विकल्प दिखाता है. इस चार्ट का संकेत है, यह आम तौर पर अपने निम्नतम स्तर पर इस समस्या से निपटने के लिए कम महंगा है, लोड के करीब[1], संवेदनशील हिस्से बहुत कम मौजूदा मूल्यांकन के बाद से इस तरह बढ़ाया उपकरण विनिर्देशों के रूप में समाधान कुछ ही डॉलर की लागत की वजह से[5]. उपलब्ध बिजली के उच्च स्तर पर समाधान का मनोरंजन कर रहे हैं, समाधान अक्सर अधिक महंगा हो गया है[1].

चित्रा 3: विभिन्न स्तरों और शामिल लागत पर समाधान.

5. औद्योगिक प्रतिष्ठानों पर शमन वोल्टेज शिथिलता प्रभाव के लिए तरीके

एक. ट्रांसफॉर्मर बदलने ठोकर

इलेक्ट्रॉनिक नल बदलते backto वापस thyristors के प्रयोग के माध्यम से हासिल की है (द.म.रे.) एक नल बदलते ट्रांसफॉर्मर के साथ. एक उचित प्रतिक्रिया समय है (1 चक्र) और मध्यम शक्ति अनुप्रयोगों के लिए लोकप्रिय है (>3केवीए). तथापि, उच्च नियंत्रण संकल्प SCRs की बड़ी संख्या की आवश्यकता (60 SCRs के लिए +/-3% साथ विनियमन +10/-20% निवेश सीमा); तेजी से प्रतिक्रिया के लिए नियंत्रण काफी जटिल हो जाता है. इस योजना का एक और दोष नल बदल रहा है और अपने गरीब क्षणिक वोल्टेज अस्वीकृति पर मोटर भार के साथ उच्च क्षणिक चालू करने के लिए अपनी संवेदनशीलता है[7].

बी. Saturable रिएक्टर विनियामकों

यह योजना एक saturable रिएक्टर के प्रतिबाधा अलग से उत्पादन में वोल्टेज को नियंत्रित करता है: यह सरल है और एक अच्छा लाइन क्षणिक अस्वीकृति है. इस तकनीक की कमियों धीमी प्रतिक्रिया शामिल (10 चक्र), शक्ति का कारक लोड करने के लिए संवेदनशील गैर रेखीय भार के साथ उच्च विरूपण देता है जो उच्च उत्पादन प्रतिबाधा, ऐसे मोटर शुरू करने के रूप रेला धाराओं संभाल नहीं होगा और संयंत्र के अंदर उत्पन्न यात्रियों को दबाने नहीं देंगे[7].

सी. Motorized Variacs

मोटर चालित variacs उत्पादन में वोल्टेज विनियमन बनाए रखने के लिए संचालित कर रहे हैं. इस योजना अक्सर कारण उच्च रेला क्षमता को औद्योगिक सेटिंग में प्रयोग किया जाता भारी उछाल धाराओं संभाल कर सकते हैं. दूसरी ओर, यह एक धीमी प्रतिक्रिया है (30 V / s) और संवेदनशील उपकरणों के लिए उपयुक्त नहीं है. इसके अलावा, यह पर्याप्त रखरखाव आवश्यकताओं और गरीब क्षणिक दमन है. अपनी धीमी प्रतिक्रिया अपने प्रभाव को सीमित करता है[7].

डी. चरण नियंत्रित विनियामकों

इस तकनीक उत्पादन में वोल्टेज को नियंत्रित करने के लिए नियंत्रण रेखा फिल्टर के साथ चरण नियंत्रित thyristors का उपयोग करता है[8]. यह एक धीमी प्रतिक्रिया है, विशेष रूप से गैर रेखीय भार के साथ उच्च विरूपण, अधिक आकार के फिल्टर, बहुत गरीब इनपुट लाइन harmonics और ऐसे मोटर शुरू करने के रूप रेला धाराओं संभाल नहीं होगा. यह योजना अच्छी लाइन क्षणिक दमन है लेकिन संयंत्र के अंदर उत्पन्न यात्रियों को दबाने नहीं देंगे[7].

यह. इलेक्ट्रॉनिक वोल्ट नियामकों

वे स्वत: वोल्टेज नियामकों का एक नया वर्ग उच्च आवृत्ति स्विचन पलटनेवाला प्रौद्योगिकी पर आधारित हैं. यह तेजी से प्रतिक्रिया प्रदान कर सकते हैं (1-2 एमएस), sinusoidal voltages, कॉम्पैक्ट डिजाइन और. वोल्टेज नियामकों की इस श्रेणी में संभावित उच्चतम प्रदर्शन समाधान प्रदान करता है. तथापि, उपयुक्त अधिभार क्षमता डिजाइन समग्र लागत unacceptably उच्च कर सकते हैं. आदेश में एक तेजी से प्रतिक्रिया का एहसास करने के लिए और अधिक परंपरागत योजनाओं की कम लागत के साथ उच्च प्रदर्शन इलेक्ट्रॉनिक वोल्टेज नियामक, सक्रिय और निष्क्रिय घटकों का उपयोग कर एक संकर विन्यास इस्तेमाल किया जा सकता है[7].

एफ. शीतल स्विचिंग लाइन कंडीशनर

ये लाइन कंडीशनर अधिक पारंपरिक समाधान की कम लागत के साथ तेजी से प्रतिक्रिया और सक्रिय लाइन कंडीशनर के उच्च प्रदर्शन गठबंधन. बिजली लाइन कंडीशनर का दिल एक आईजीबीटी है[9] आधारित नरम स्विचन पलटनेवाला प्रौद्योगिकी, ऐसे गुंजयमान डीसी लिंक पलटनेवाला के रूप में, एक उच्च क्षमता और उच्च प्रदर्शन पलटनेवाला. अप करने में दर्जा औद्योगिक ग्रेड स्वचालित वोल्ट नियामकों 1 एमवीए नरम स्विचिंग दृष्टिकोण का उपयोग कर महसूस किया जा सकता है. इन इकाइयों को भी एक लागत प्रभावी समाधान प्राप्त करने के लिए सक्रिय और निष्क्रिय घटकों का उपयोग कर एक संकर विन्यास पर आधारित हैं[7]. वे भीतर करने के लिए उत्पादन में वोल्टेज बनाए रख सकते हैं 1% इनपुट वोल्टेज में एक व्यापक बदलाव के साथ अंकित मूल्य के. इनपुट या भार उतार चढ़ाव के जवाब में सेवा की औद्योगिक लोड के लिए लगभग तात्कालिक माना जा सकता है. तेजी क्षणिक प्रतिक्रिया की आवश्यकता है nonlinear भार और संवेदनशील भार के साथ, इलेक्ट्रॉनिक वोल्टेज नियामकों एक लागत प्रभावी समाधान की पेशकश कर सकते. इसके अलावा, ऐसे सक्रिय छानने के रूप में उन्नत सुविधाओं को भी इन योजनाओं का प्रयोग कर प्राप्त किया जा सकता है[7].

जी. स्टेटिक वोल्ट नियामक (आर)

यह डिवाइस, स्थिर नल परिवर्तकों के उपयोग के माध्यम से, बस उपकरण परिचालन स्तर तक वोल्टेज को नियंत्रित करता है. पारंपरिक लोड नल परिवर्तकों के विपरीत, एक समय में देरी यांत्रिक नल परिवर्तक के साथ लैस कर रहे हैं जो, स्थिर नल परिवर्तकों उचित वोल्टेज नल का चयन करके तुरंत प्रतिक्रिया करने के लिए तैयार कर रहे हैं, एक उप चक्र के आधार पर, कम वोल्टेज के नल की एक श्रृंखला के माध्यम से प्रगति करने के लिए आवश्यकता के बिना[2].

चित्रा 4: स्थिर वोल्टेज नियामक.

आर ऊर्जा भंडारण के उपयोग की आवश्यकता नहीं है[11], और यह इसकी रक्षा कर सकते हैं लोड की राशि के लिए एक अपेक्षाकृत छोटे पदचिह्न है. भी, यह सड़क पर स्थापित होने के लिए डिज़ाइन किया गया है तो यह विनिर्माण अंतरिक्ष में घुसने नहीं है. आर वोल्टेज शिथिलता की स्थिति सही करने में सक्षम है (एक 55% सामान्य वोल्टेज अधिकतम गहराई की) एक चक्र के एक चौथाई में (4 एमएस), यहां तक ​​कि सबसे संवेदनशील निर्माण उपकरण उपयोगिता वितरण या ट्रांसमिशन सिस्टम में दोष की वजह से वोल्टेज शिथिलता शर्तों के माध्यम से सवारी करने की अनुमति[2].

एच. Ferroresonant ट्रांसफॉर्मर (CVT)

Ferroresonant ट्रांसफार्मर, भी ट्रांसफार्मर लगातार वोल्टेज बुलाया (CVT), सबसे अधिक वोल्टेज शिथिलता स्थितियों को संभाल कर सकते हैं (हमेशा नीचे 20 केवीए). वास्तव में, वे निरंतर के लिए विशेष रूप से आकर्षक हैं, कम शक्ति भार. चर भार, विशेष रूप से उच्च दबाव धाराओं के साथ, देखते सर्किट की वजह से उत्पादन पर अधिक CVT के लिए वर्तमान समस्याओं[1]. माध्यमिक एक देखते सर्किट में संधारित्र के साथ प्रवाह संतृप्ति और माध्यमिक घुमावदार प्रतिध्वनित में चल रही है कि इतने ferroresonant ट्रांसफार्मर कोर संरचना बनाया गया है. इस संतृप्त ऑपरेटिंग मोड का एक परिणाम के रूप में, प्राथमिक या वोल्टेज लाइन बदलते वर्तमान बदल सकता है लेकिन प्रवाह या माध्यमिक प्रेरित वोल्टेज भिन्न नहीं होगा[11]. उत्पादन waveforms sinusoidal नहीं हैं (एक उच्च हार्मोनिक सामग्री के साथ वर्ग तरंग) विशेष रूप से गैर रेखीय भार के साथ[7]. एक ठीक से चयनित को निष्क्रिय घुमावदार उत्पादन में वोल्टेज के हार्मोनिक सामग्री की सबसे बाहर रद्द और एक संतोषजनक साइन कम विरूपण लहर पैदावार[13].

चित्रा 5: Ferroresonant लगातार वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर.

ट्रांसफार्मर आपरेशन सर्किट समाई और आवृत्ति विचलन के प्रति संवेदनशील हो सकता है, और भारी लदान के तहत गिर कर सकते हैं. इस तकनीक को अच्छी लाइन क्षणिक दमन प्रदान करता है, लेकिन संयंत्र के अंदर उत्पन्न यात्रियों को दबा नहीं होगा[7].

ferroresonant नियामक के बारे में एक प्रतिक्रिया समय है 25 एमएस या 1.5 चक्र, अच्छा विश्वसनीयता, कम से कम रखरखाव आवश्यकताओं, उचित लागत, अच्छा सामान्य मोड आवेग क्षीणन, और अच्छा विनियमन. क्योंकि उत्पादन पर देखते सर्किट की, यह आवृत्ति बदलाव के प्रति संवेदनशील है (1% आवृत्ति परिवर्तन का कारण बनता है 1.5% उत्पादन में वोल्टेज परिवर्तन), लेकिन इस तंग उपयोगिता नेटवर्क आवृत्ति नियंत्रण के साथ एक समस्या की बहुत नहीं है. इससे भी महत्वपूर्ण यह अपने उच्च उत्पादन प्रतिबाधा हैं (फिर से करने के लिए ऊपर 30% लोड प्रतिबाधा की), दोनों प्रमुख और लोड बिजली कारकों ठंड को संवेदनशीलता, और आंशिक भार पर कम क्षमता. सारांश में, ferroresonant नियामक छोटे प्रणालियों कि बड़े मोटर्स शामिल नहीं है में उपयोगी है[14].

मैं. चुंबकीय Synthesizers

चुंबकीय synthesizers आम तौर पर बड़ा भार के लिए उपयोग किया जाता है (50 केवीए या और भी अधिक[15]). वे बड़े कंप्यूटर और अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है कि वोल्टेज संवेदनशील है के लिए उपयोग कर रहे हैं. यह एक विद्युत उपकरण है, जो आने वाली बिजली लेता है और एक साफ regenerates, तीन चरण एसी उत्पादन तरंग थोड़ा हार्मोनिक विरूपण के साथ, इनपुट बिजली की गुणवत्ता की परवाह किए बिना[1]. युक्ति, एसी उपयोगिता लाइन से संचालित, पीढ़ी प्रक्रिया में कोई यंत्रवत् चलती भागों का उपयोग करता है, और सत्ता के रास्ते में कोई अर्धचालक तत्वों का इस्तेमाल. उत्पादन लहर फार्म दो को छोड़कर पूरी तरह से अलग है और सभी मापदंडों में इनपुट से स्वतंत्र है: चरण रोटेशन और आवृत्ति. डिवाइस के उत्पादन चरण रोटेशन इनपुट चरण रोटेशन की दिशा द्वारा संचालित है, उत्पादन आवृत्ति ठीक इनपुट रेखा आवृत्ति के लिए बंद है, जबकि. डिवाइस के इनपुट और आउटपुट के बीच कोई बिजली कनेक्शन नहीं है[16]. यह saturable लोहे की कोर रिएक्टरों और ट्रांसफार्मर पूरी तरह से होते हैं, एक साथ capacitors के साथ, और इसके संचालन के लिए ferroresonance के सिद्धांतों को रोजगार[1].

जम्मू. Uninterrumpible विद्युत आपूर्ति (यूपीएस); बैटरी भंडारण)

उपयोगिताएँ आमतौर पर बैटरी का उपयोग बिजली सबस्टेशन switchgear एक uninterruptible बिजली की आपूर्ति प्रदान करने के लिए और बैकअप बिजली सिस्टम शुरू. वे भी सत्ता और आवासीय के लिए गुणवत्ता और विश्वसनीयता में वृद्धि, वाणिज्यिक, और बिजली outages के दौरान और सवारी के माध्यम से बैकअप प्रदान करके औद्योगिक ग्राहकों. ऊर्जा भंडारण अनुप्रयोगों में इस्तेमाल मानक बैटरी नेतृत्व एसिड बैटरी है. एक लेड एसिड बैटरी प्रतिक्रिया प्रतिवर्ती है, बैटरी पुनः उपयोग किया जा करने की अनुमति[16].

ऊर्जा संग्रहीत करने के लिए बैटरी का उपयोग करें कि यूपीएस के तीन प्रकार के होते हैं. एक ऑन लाइन अप में, लोड हमेशा यूपीएस के माध्यम से तंग आ गया है. आने वाली एसी बिजली डीसी सत्ता में सुधारा है, बैटरी की एक बैंक शुल्क जो. यह डीसी शक्ति तो लोड को खिलाने के लिए एसी सत्ता में वापस उलटा है. आने वाली एसी बिजली विफल रहता है, पलटनेवाला बैटरी से तंग आ गया है. इस मॉडल को सभी बिजली गड़बड़ी से महत्वपूर्ण भार की बहुत उच्च अलगाव प्रदान करता है, लेकिन यह काफी महंगा हो सकता है. एक अतिरिक्त यूपीएस के साथ (भी बंद लाइन यूपीएस के रूप में जाना), एक अशांति का पता चला और एक स्विच बैटरी बैकअप पलटनेवाला को लोड स्थानान्तरण है जब तक सामान्य लाइन उपकरण बिजली के लिए प्रयोग किया जाता है. का स्थानांतरण समय 4 एमएस महत्वपूर्ण भार के लिए आपरेशन की निरंतरता सुनिश्चित करेगी. अंत में, यूपीएस आपूर्ति करने के लिए सामान्य से हस्तांतरण किया जाता है जब संकर यूपीएस लोड और क्षणिक सवारी के माध्यम से करने के विनियमन प्रदान करने के लिए उत्पादन पर एक वोल्टेज नियामक का इस्तेमाल[1].

K. Flywheels और मोटर जनरेटर (एम जी) समूह

एक चक्का एक जन घूर्णन के साथ जोड़ों के लिए एक मोटर जनरेटर छोटी अवधि के लिए ऊर्जा की दुकान है कि एक विद्युत उपकरण है. परम्परागत flywheels अभिन्न मोटर जनरेटर के माध्यम से आरोप लगाया और छुट्टी कर रहे हैं. motorgenerator चक्का के रोटर स्पिन करने के लिए ग्रिड द्वारा प्रदान की बिजली ड्रॉ. एक शक्ति आउटेज के दौरान, वोल्टेज शिथिलता, या अन्य गड़बड़ी मोटर जनरेटर शक्ति प्रदान करता है. रोटर में संग्रहीत गतिज ऊर्जा जनरेटर द्वारा डीसी विद्युत ऊर्जा को रूपांतरित हो जाता है, और ऊर्जा एक इनवर्टर और एक नियंत्रण प्रणाली के माध्यम से एक निरंतर आवृत्ति और वोल्टेज में वितरित किया जाता है[16]. एमजी सेट लोड पूरी तरह से विद्युत बिजली लाइन से अलग है, इसलिए है कि एक एसी जनरेटर या अल्टरनेटर ड्राइविंग एक मोटर से मिलकर. ये सेट आकार और विन्यास की एक विस्तृत विविधता में आते हैं[1].

पारंपरिक चक्का रोटार आमतौर पर स्टील का निर्माण कर रहे हैं और कुछ हजार आरपीएम की स्पिन दर तक सीमित हैं. कार्बन फाइबर सामग्री और चुंबकीय बेयरिंग से निर्मित उन्नत flywheels के लिए गति पर निर्वात में स्पिन कर सकते हैं 40,000 से 60,000 आरपीएम. चक्का उपयोगिता की आपूर्ति बिजली की हानि और उपयोगिता शक्ति की वापसी या एक पर्याप्त बैक अप ऊर्जा प्रणाली के शुरू होने से या तो बीच की अवधि के दौरान शक्ति प्रदान करता है. Flywheels प्रदान 1-30 सवारी के माध्यम से समय की है, और बैक अप जनरेटर के भीतर ऑनलाइन आम तौर पर कर रहे हैं 5-20 एस[16].

L. चुंबकीय ऊर्जा संग्रहण Superconducting (एसएमई)

एक एसएमई एक superconducting चुंबक का इस्तेमाल करने के लिए उसी तरह एक यूपीएस बैटरी का उपयोग करता है ऊर्जा की दुकान में ऊर्जा की दुकान[1]. प्रणाली एक superconducting कुंडल में ऊर्जा भंडार (नायब तिवारी)[18]. प्रशीतन प्रणाली और हीलियम पोत कुंडल बनाए रखने के क्रम में राज्य में superconducting कंडक्टर ठंडा रखने (में 4.2 º कश्मीर)[19]. उपयोगिता प्रणाली शक्ति शक्ति स्विचन और कंडीशनिंग उपकरण है कि ऊर्जा प्रदान करने के लिए कुंडल चार्ज फ़ीड, इस प्रकार ऊर्जा के भंडारण. जब एक वोल्टेज शिथिलता या क्षणिक शक्ति आउटेज होता है, स्विचन और कंडीशनिंग उपकरण के माध्यम से कुंडल निर्वहन, लोड करने के लिए वातानुकूलित शक्ति खिला[18].

चित्रा 6: मूल एसएमई प्रणाली ढांच के रूप में.

में एसएमई के डिजाइन 1 से 5 एम.जे. रेंज सूक्ष्म एसएमई कहा जाता है, उन्हें बड़ी शक्ति आकार से अलग. सूक्ष्म एसएमई का मुख्य लाभ बहुत कम शारीरिक चुंबक के लिए जगह की जरूरत है, के रूप में बैटरी की तुलना में. कम बिजली के कनेक्शन एक सूक्ष्म एसएमई के साथ एक यूपीएस की तुलना में शामिल कर रहे हैं, तो विश्वसनीयता अधिक से अधिक हो सकता है और रखरखाव आवश्यकताओं कम चाहिए. प्रारंभिक सूक्ष्म एसएमई डिजाइन वर्तमान में अनुकूल परिणाम के साथ कई स्थानों में परीक्षण किया जा रहा है[1].

एसएमई सिस्टम कम durations के लिए बड़े और आम तौर पर इस्तेमाल कर रहे हैं, ऐसे उपयोगिता स्विचन घटनाओं के रूप में[16]. उन्होंने यह भी कम या पर्यावरण ऐक्यहीन के प्रयोग को खत्म करने की, एसिड बैटरी प्रणालियों का नेतृत्व और चुंबक के किसी भी गिरावट के बिना आरोप उन्मोचन बार के अनुक्रम हजारों दोहरा सकते हैं[20]. तरल हीलियम से ठंडा कम तापमान एसएमई व्यावसायिक रूप से उपलब्ध है. उच्च तापमान एसएमई (एचटीएस: तार superconducting राज्य में पहुँचता -175 डिग्री सेल्सियस) तरल नाइट्रोजन से ठंडा विकास के चरण में अब भी है और भविष्य में एक व्यवहार्य वाणिज्यिक ऊर्जा भंडारण स्रोत बन सकते हैं[16].

एम. Capacitors का उपयोग ऊर्जा भंडारण. Supercapacitors

Supercapacitors (भी ultracapacitors के रूप में जाना) डीसी ऊर्जा स्रोत हैं और एक स्थिर शक्ति कंडीशनर के साथ बिजली ग्रिड को interfaced किया जाना चाहिए. एक supercapacitor कम अवधि रुकावट और वोल्टेज sags दौरान शक्ति प्रदान करता है. एक बैटरी आधारित यूपीएस सिस्टम के साथ एक supercapacitor संयोजन से, बैटरी के जीवन बढ़ाया जा सकता है. बैटरी केवल लंबे समय तक रुकावट के दौरान शक्ति प्रदान, बैटरी पर साइकिल चलाना शुल्क को कम करने[16]. लघु supercapacitors इलेक्ट्रॉनिक उपकरण में बैटरी जीवन का विस्तार करने के लिए व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं, लेकिन बड़े supercapacitors विकास में अभी भी कर रहे हैं[17].

N. संपीडित वायु ऊर्जा संग्रहण (CAES)

CAES ऊर्जा भंडारण माध्यम के रूप में हवा के दबाव का उपयोग करता है. एक बिजली की मोटर चालित कंप्रेसर भंडारण ऑफ पीक और onpeak घंटे के दौरान ऊर्जा हवा जलाशय से एक टरबाइन के माध्यम से जारी है का उपयोग करने के लिए ऊर्जा का उत्पादन जलाशय पर दबाव डालने के लिए प्रयोग किया जाता है. टरबाइन अनिवार्य रूप से एक संशोधित टरबाइन भी है कि प्राकृतिक गैस या आसुत ईंधन के साथ निकाल दिया जा सकता है.

बड़े संपीड़ित हवा ऊर्जा भंडारण जलाशयों के लिए आदर्श स्थानों aquifers हैं, हार्ड रॉक में पारंपरिक खानों, और hydraulically खनन नमक caverns. एयर छोटे प्रणालियों के लिए दबाव टैंक में संग्रहित किया जा सकता है[16].

O. गतिशील वोल्ट रेस्टोरर (DVR)

DVR का पता लगाने और क्षतिपूर्ति करेगा, तत्क्षण लगभग, वोल्टेज sags. इसके निर्माण में, एक बिजली की सीमा से साथ 3 से 50 एमवीए आजकल, IGCT उपयोग किया जाता है; यह एक तेजी से प्रतिक्रिया समय supposes (< 1 एमएस), कम चालन और स्विचन नुकसान, साथ ही बेहतर इलेक्ट्रॉनिक विशेषताओं[22]. इस प्रणाली के पास सवारी के माध्यम से क्षमता प्रदान कर सकते हैं 90% बिजली नेटवर्क में हर अशांति के[23].

चित्रा 7: एक DVR की योजना.

DVR एसी injects, तीन अवस्था का, चलाया हुआ है और एक युग्मन ट्रांसफॉर्मर के माध्यम से परिमाण आवृत्ति के वोल्टेज (बढ़ावा). तो DVR लोड में वोल्टेज की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए सक्षम है (खाते में DVR की क्षमता लेने: वोल्टेज इंजेक्शन, भंडारण क्षमता, और बैंडविड्थ) जब गुणवत्ता वोल्टेज निर्दिष्ट सीमा से बाहर है. बड़े वोल्टेज sags के लिए, DVR ऊर्जा भंडारण की व्यवस्था से सक्रिय शक्ति का हिस्सा लोड करने के लिए आपूर्ति कर सकते हैं, जो सामान्य परिस्थितियों के दौरान नेटवर्क के माध्यम से उत्साहित किया जाएगा[24]. इस प्रणाली शिथिलता, फूल और overvoltage मुआवजा, वोल्टेज हार्मोनिक मुआवजा और वोल्टेज असममित सिस्टम का संतुलन[22].

पी. गतिशील ख़म करेक्टर (DySC)

DySC व्यवस्था करने के लिए नीचे वोल्टेज sags ठीक हो जाती है कि बैटरी और चलती टुकड़े के बिना एक नई डिवाइस है 50% नाममात्र की, एक साइन लहर उत्पादन की आपूर्ति. शेष वोल्टेज से बिजली ड्राइंग द्वारा, DySC जितनी कम voltages के लिए उत्पादन को विनियमित करने के लिए एक श्रृंखला वोल्टेज injects 50% 3-12 चक्र से स्थायी नाममात्र की. इकाइयों capacitors के साथ फिट किया जा सकता है के रूप में अच्छी तरह से सीमित आउटेज के लिए अनुमति देने के लिए सवारी के माध्यम से. इस उत्पाद से लेकर सत्ता के स्तर में एक और तीन चरण डिजाइन में आता है 1.5 2000 केवीए. उपलब्ध ऑपरेटिंग वोल्टेज स्तर हैं 120, 208, 240, 277, और 480 Vac इस्तेमाल मॉडल पर निर्भर करता है. इस उत्पाद अग्रानुक्रम में अर्ध मानक के साथ विकसित किया गया था और अर्धचालक उद्योग की ओर लक्षित है[12]. एकल चरण DySC एक पेटेंट वोल्टेज बढ़ावा सर्किट से ली गई है. शिथिलता का पता लगाने के लिए समय, thyristors commutate, और मुआवजे से आम तौर पर कम है शुरू 1/4 चक्र[21].

क्यू. अतिरिक्त उपकरण स्थापित करने से पहले वोल्टेज शिथिलता प्रतिरक्षा को बढ़ाने के लिए अन्य तरीकों

यह वोल्टेज शिथिलता उन्मुक्ति वृद्धि कर सकते हैं कि कुछ सरल फिक्सेस तलब करने के लिए संभव है[25]:

1. ढूँढें और समस्या को ठीक (एक शिथिलता जनरेटर के साथ).
2. अलग वोल्टेज पर्वतमाला समायोजित करने के लिए बिजली की आपूर्ति सेटिंग्स स्विच.
3. अपने एकल चरण बिजली की आपूर्ति चरण से चरण कनेक्ट.
4. अपनी बिजली की आपूर्ति पर लोड कम.
5. अपनी बिजली की आपूर्ति की रेटिंग बढ़ाने.
6. एक तीन चरण बिजली की आपूर्ति के बजाय एक एकल चरण आपूर्ति का उपयोग.
7. एक डीसी बस से अपने बिजली की आपूर्ति भागो.
8. यात्रा सेटिंग बदलें.
9. रिले धीरे नीचे.
10. इसे खरीदा है जब अंत उपयोगकर्ता के उपकरण विनिर्देशों.

6. उपयोगिता द्वारा अपनाया संभव प्रारंभिक उपाय

उपयोगिता वोल्टेज sags और कम रुकावट से निपटने के लिए कुछ प्रारंभिक कार्यों को लागू कर सकते हैं[28]:

1. वोल्टेज sags की संख्या में कमी, दोष के एक उच्च दर के साथ उन प्रतिष्ठानों पर कार्रवाई करने और सुरक्षा प्रणालियों की जाँच.
2. गलती समाशोधन बार जाँच वोल्टेज sags की अवधि को कम.
3. प्रणाली फिरकापरस्त बनाना, सीसीपी को अलग (ग्राहक कनेक्शन बिंदु) बहुत गलतियाँ करने के लिए सामने आ रहे हैं जो उन क्षेत्रों से.
4. एससीसी उठो, दोष के प्रभाव क्षेत्र ह्रासमान, वोल्टेज sags की संख्या और गहराई को कम करने.

7. उपयोगिता प्रणाली गलती समाशोधन मुद्दे

यूटिलिटीज अपने सिस्टम पर दोष की संख्या और गंभीरता को कम करने के लिए जारी रखने के लिए दो बुनियादी विकल्प हैं:

एक. खराबी को रोकने के

1. ट्री Trimming.
2. इन्सुलेटर धोने.
3. शील्ड तार.
4. ध्रुव आधार में सुधार.
5. संशोधित कंडक्टर रिक्ति.
6. ट्री तार (अछूता / कवर कंडक्टर).
7. रेखा arresters.
8. भूमिगत केबल.
9. पशु गार्ड.

बी. गलती समाशोधन पद्धतियों को संशोधित

खाते में overcurrent समन्वय सिद्धांतों लेना, और मुख्य उपकरणों के दोनों प्रकार के दोष स्पष्ट करने के लिए, फ़्यूज़ और reclosers, यह संभव है कि विभिन्न रणनीतियों का उपयोग, एक फ्यूज की बचत रणनीति और एक को नष्ट करने फ्यूज एक बचत के बीच चुनने[1]. reclosers का उपयोग अक्सर क्षणिक दोष के साथ शामिल है (चार शॉट reclosers पर सबसे आम उपयोग में दो दृश्यों के बीच चुनने: एक तेजी से ऑपरेशन, तीन देरी; और दो तेज, दो देरी), जबकि फ़्यूज़ के उपयोग और अधिक स्थायी दोष का मुकाबला करने के लिए उपयुक्त है[32]. हालांकि कुछ मामलों में reclosers का उपयोग बिजली की गुणवत्ता खराब हो सकता हैं (उदाहरण के लिये, जब यह संयोजन में फ्यूज बचत प्रथाओं के साथ प्रयोग किया जाता है)[6].

अन्य समाधान के लिए एक वृद्धि sectionalising को सहारा, मुख्य फीडर के लिए एक लाइन recloser जोड़ने (सबस्टेशन ब्रेकर से), समानांतर subfeeders साथ फीडर reconfiguring या एक अत्यंत विश्वसनीय मुख्य फीडर बंद कई threephase subfeeds साथ एक फीडर डिजाइनिंग[1]. एक उच्च अतिरेक स्तर समानांतर आपरेशन के द्वारा प्राप्त किया जा सकता है, या तो समानांतर में संचालित दो फीडरों के साथ या एक लूप सिस्टम के साथ: लोड समानांतर फीडरों में से एक पर या पाश की एक शाखा पर एक गलती के लिए एक रुकावट कभी नहीं देखेंगे. दूसरी ओर, लोड और आपूर्ति के सबस्टेशन के बीच दोनों डिजाइन कम प्रतिबाधा, इस प्रकार अधिक गंभीर वोल्टेज sags के लिए एक ही सबस्टेशन से जुड़े अन्य भार उजागर[6].

ये और अन्य डिजाइन तेजी से स्थानांतरण स्विच के साथ संयोजन में लागू किया जा सकता है: ठोस राज्य स्विच का बहुत तेजी से आपरेशन की अनुमति देता है एक चक्र के एक चौथाई के भीतर लोड करने के लिए बिजली की बहाली. इस छोटे से रुकावट और वोल्टेज sags दोनों के प्रभाव को कम करने का एक बहुत प्रभावी तरीका में यह परिणाम, उनके परिमाण नहीं सीमित द्वारा, लेकिन उनकी अवधि[6].

ठोस राज्य ब्रेकर पास तात्कालिक मौजूदा रुकावट के माध्यम से बिजली की गुणवत्ता में सुधार प्रदान करता है, एक कार्रवाई की है जो गड़बड़ी है जो पारंपरिक विद्युत तोड़ने नहीं समाप्त कर सकते हैं से संवेदनशील भार के लिए सुरक्षा प्रदान करता है. एसएसबी के लिए कई चक्र के लिए दबाव और गलती धाराओं का संचालन करने के लिए बनाया गया है, और कम से कम एक आधा एक चक्र में दोषपूर्ण स्रोत साइड भक्षण काट करने के लिए. एक उच्च वोल्टेज ठोस राज्य