বৈদ্যুতিক গ্রিডে জড়তার পরিমাণ নির্ধারণ করা হচ্ছে

Question

বিদ্যুৎ ব্যবস্থার আধুনিকীকরণ নিয়ে প্রচুর আলোচনা ‘জড়তা’ নিয়ে। এটি সাধারণত কৌণিক গতিবেগ এবং দ্রুত প্রতিক্রিয়াশীলতার আকারে প্রচুর গতিশক্তিযুক্ত টারবাইনগুলি (হাইড্রো, কয়লা এবং গ্যাস উদ্ভিদে) কোয়ার্টারে-চক্রের স্কেলে ভোল্টেজ এবং ফ্রিকোয়েন্সি স্থিতিশীলতা (50Hz গ্রিডে 5 মিমি) কীভাবে দেয় সে সম্পর্কে একটি গুণগত আলোচনা হয় about অল্প সংখ্যক সেকেন্ডে।

যাইহোক, আলোচনাগুলি প্রায়শই থেমে থাকে কারণ এই "অন্তর্নিহিত প্রতিক্রিয়া" পরিমাণযুক্ত, এবং এর উত্স চিহ্নিত করা বেশ বিরল। যেহেতু আমি এটি বুঝতে পারি, সিস্টেমে নিজেই খুব কম বৈদ্যুতিক ক্যাপাসিট্যান্স রয়েছে, তাই আমি অনুমান করি যে বেশিরভাগ জড় প্রতিক্রিয়া টারবাইনগুলির ঘূর্ণন থেকেই আসে।

জাতীয় বৈদ্যুতিক সিস্টেমের জন্য অন্তর্বর্তী প্রতিক্রিয়া কীভাবে পরিমাপ করা হয় এবং সিস্টেম জড়তার কিছু সাধারণ মানগুলি কী কী?

Comments

মনে রাখবেন যে গ্রিডের সাথে সংযুক্ত সমস্ত সিঙ্ক্রোনাস ঘোরানো যন্ত্রপাতি তার "জড়তা "তে অবদান রাখে। এর মধ্যে মোটর পাশাপাশি জেনারেটর অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

— ডেভ টুইড

উপযুক্ত কীওয়ার্ডটি হ'ল "ক্ষণস্থায়ী স্থায়িত্ব"। সংশোধন করুন যে বেশিরভাগ জড়তা ঘূর্ণায়মান যন্ত্রপাতি থেকে আসে। পুরাতন কয়লা চালিত জেনারেটরের খুব বেশি জড়তা রয়েছে। নতুন এ্যারোডেরিভেটিভ গ্যাস টারবাইনগুলি (অর্থাত্ জেট ইঞ্জিনগুলি বিকল্পগুলিতে স্ট্র্যাপ করা) হালকা ওজনের এবং এতে খুব বেশি জড়তা নেই।

— লি-অং ইপ

Answer 1

এই ব্লগ পোস্ট ¹ পাওয়ার গ্রিডের মধ্যে জড়তার দুটি মূল উত্স চিহ্নিত করে:

• "ক্লাসিক" প্রজন্ম, সাধারণত স্টিম টারবাইন থাকে
• বড় শিল্প মোটর

সামগ্রিকভাবে সিস্টেমের ক্ষমতা তুলনামূলকভাবে কম এবং আপনার সিস্টেম জড়তার জন্য একটি নগণ্য প্রভাব সরবরাহ করে আপনার বোঝা সঠিক।

নির্ভরযোগ্যতার দৃষ্টিকোণ থেকে, সিস্টেম জড়তা একটি ভাল জিনিস। সিস্টেমের জড়তা সরবরাহকারী বৃহত আবর্তনশীল ভর সিস্টেমের জেনারেশন বা লোডের আকস্মিক পরিবর্তন হওয়া উচিত যদি ফ্রিকোয়েন্সি হ্রাস পায়। সিস্টেম জড়তা পরিবর্তনশীল পরিবেশের সাথে প্রজন্মকে সামঞ্জস্য করতে নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থাগুলি ক্ষতিপূরণ দেওয়ার জন্য সময় সরবরাহ করে প্রতিরক্ষামূলক লোডশেডিং প্রক্রিয়াগুলিকে লাথি মারা থেকে রক্ষা করতে সহায়তা করে।

নতুন পুনর্নবীকরণযোগ্য প্রজন্মের প্রযুক্তিগুলি বৈদ্যুতিন গ্রিডগুলিতে তাদের পায়ের ছাপ বাড়িয়েছে বলেই জড়তা আগ্রহের বৃহত্তর বিষয় হয়ে উঠেছে। নতুন পুনর্নবীকরণযোগ্য প্রযুক্তিগুলি তাদের প্রজন্মের উত্সটিকে বৈদ্যুতিন গ্রিডের সাথে পাওয়ার ইনভার্টারগুলির মাধ্যমে সংযুক্ত করে যা সিস্টেমের বাকী কোনও জড়তা সরবরাহ করে না। তেমনি, পুনর্নবীকরণযোগ্য প্রযুক্তিগুলি পুরানো প্রজন্মের প্রযুক্তিগুলির অবসরকে সক্ষম করে যা ফলস্বরূপ কম সিস্টেম জড়তা উপলব্ধ। জড়তার এই হ্রাস বৃহত্তর শিল্প মোটর হ্রাস দ্বারা জোরালো।

¹ _{দয়া করে মনে রাখবেন, তারা গ্রিড জড়তা সম্পর্কিত একটি পণ্য বিক্রি করার কারণে এই উত্সটি কিছুটা পক্ষপাতদুষ্ট}

---

সিস্টেম জড়তা গণনা করা হয় সে সম্পর্কিত কিছু বিবরণে এই উপস্থাপনাটি যায়।

যান্ত্রিক গতিবিদ্যা দ্বিতীয়-ক্রমের ডিফারেনশিয়াল সমীকরণ দ্বারা মডেল করা হয়:

$J\frac{d^2\theta}{dt^2}=T_m - T_e$

$\theta$
$J$
$T_m$
$T_e$

সেখান থেকে, আপনাকে সমস্ত বড় অবদানকারী উত্স সরবরাহ করে এমন জড়তাটি যোগ করতে হবে। এটি স্পষ্টতই একটি অ-তুচ্ছ ব্যায়াম, কারণ প্রজন্মের সময়সূচী বড় শিল্পের উত্পাদন সময়সূচির মতো হয় vary আপনাকে জেনারেটরের পছন্দসই র‌্যাম্প রেটও আমলে নিতে হবে যা জ্বালানীর উত্সের ভিত্তিতে পরিবর্তিত হবে।

আপনার প্রশ্নের একটি নেতিবাচক উত্তর সরবরাহ করতে - আমি মনে করি এটি এই দিকগুলি যা সিস্টেমের জড়তাটিকে পরিমাণমুক্ত পদ্ধতিতে আলোচনা করা এত কঠিন করে তোলে। অনেকগুলি ভেরিয়েবল রয়েছে এবং পরিবেশটি গতিময়। আপনি সম্ভবত একটি ছোট অঞ্চলের জড়তা সনাক্ত করতে পারেন, তবে অবশ্যই একটি সাধারণ ভারসাম্য কর্তৃপক্ষের অঞ্চল বা জাতীয় পর্যায়ে নয়।

---

কিছু সমাপনী চিন্তা:

হতাশাবাদী তর্ক করতে পারে যে সামগ্রিক সিস্টেমের জড়তা হ্রাসের কারণে সিস্টেমের নির্ভরযোগ্যতা নষ্ট হয় এবং সামগ্রিক পাওয়ার গ্রিড আপগ্রেড করার অংশ হিসাবে আমরা আরও ব্রাউনআউট এবং ব্ল্যাকআউট দেখব।

যদিও এই দৃষ্টিভঙ্গি সম্ভবত কিছুটা বিশ্রী হতে পারে। ব্যালান্সিং কর্তৃপক্ষের প্রয়োজন হতে পারে যে আরও স্পিনিং রিজার্ভ উপলব্ধ থাকতে পারে যা গ্রিডের মধ্যে স্থানীয় ভারসাম্যহীন ভারসাম্যের জন্য দ্রুত (এর) প্রতিক্রিয়া জেনারেশন সরবরাহ করতে পারে। একইভাবে, জাতীয় স্তরের শক্তি কমিটিগুলি গ্রিড স্কেল বাল্ক ইলেকট্রিক স্টোরেজ সিস্টেম (বিইএস) এর মতো দ্রুত ভোল্টেজ এবং ফ্রিকোয়েন্সি সরবরাহকারীদের জন্য সালিশ বাজারে ক্ষতিপূরণ প্রদান করতে পারে।

স্পষ্টতই, এই পরিবর্তনগুলি নিখরচায় আসবে না - স্পিনিংয়ের রিজার্ভ সরবরাহ করতে জ্বালানী লাগে এবং গ্রিড স্কেল বিইএস সস্তা নয়। অভিজ্ঞতামূলক প্রমাণের ভিত্তিতে সিদ্ধান্ত নিতে হলেও এমনকি চ্যালেঞ্জগুলি চূড়ান্ত।

Comments

@ এনারজি নাম্বারগুলি আমি সমীকরণের ভারসাম্যকে বিশ্বাস করি। এসআই ইউনিটগুলিতে উইকিপিডিয়া প্রতি ডান হাতটি ওয়াটসে রয়েছে kg*m^2*s^-3। বাম দিকে উপস্থিত হতে পারে kg*m^2*s^-2* s^-1। নিষ্ক্রিয়তা মুহূর্ত হয় kg*m^2এবং নিষ্ক্রিয়তা আবর্তনজনিত মুহূর্তkg*m^2*s^-2

Answer 2

জেনারেটরের জন্য অন্তর্বর্তী প্রতিক্রিয়াটি এর জড়তা কনস্ট্যান্ট, এইচ দ্বারা সেকেন্ডের একক হিসাবে চিহ্নিত হয় ( সমরাকুন , পি 40):

$\omega$$S$

$$H = \frac{0.5J\omega^2}{S}$$

একটি সম্পূর্ণ সিস্টেমের জন্য একটি সমতুল্য জড়তা কনস্ট্যান্ট অনুমান করা যায়: ( একনাকে, জেনকিনস, স্ট্রব্যাক )

$$H_{equivalent} = \sum_{gens} H_{gen}/S_{gen}$$

গিগাবাইট সিস্টেমের জন্য একটি মান (২০০৮ সালে) 9s ( সমারকুন দ্বারা ) অনুমান করা হয়েছিল , একটি উচ্চ বাতাসের অনুপ্রবেশের সাথে 2020 সালে 3 ডিগ্রি নেমে যাওয়ার সম্ভাবনা ছিল।

অন্তর্নিহিত প্রতিক্রিয়া মডেলিং করার সময় (আরও সাধারণভাবে ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া হিসাবে পরিচিত), একটি পাওয়ার সিস্টেম একটি স্থানান্তর ফাংশনে সরল করা যেতে পারে ( একনায়েকে, জেনকিনস, স্ট্রব্যাক ):

$$\frac{1}{2H_{equivalent}s +D}$$

$D$

জড়তা কনস্ট্যান্টের জন্য উপলব্ধ একটি প্রক্সি হ'ল প্রতিটি সিস্টেম অপারেটর (এমডাব্লু / এইচজেড) দ্বারা প্রয়োজনীয় প্রাথমিক ¹ ফ্রিকোয়েন্সি নিয়ন্ত্রণ বৈশিষ্ট্য। এগুলি রিবুর্স এট আল দ্বারা 8 টি পৃথক সিস্টেমের জন্য তুলনা করা হয় ; ইউসিটিইর জন্য 20570MW / Hz থেকে (ইউনিয়নের জন্য বিদ্যুতের সঞ্চালনের সমন্বয় - ইউরোপীয় সিঙ্ক্রোনাস সিস্টেম) বেলজিয়ামের জন্য প্রায় 600MW / Hz অবধি।

নিম্ন জড়তা জেনারেটর হিসাবে (যেমন বায়ু) উচ্চতর আন্তিয়া জেনারেটরগুলি (যেমন বাষ্প) স্থানচ্যুত করে, জড়তা ধ্রুবক পতনের ঝোঁক থাকে। এর অর্থ এই যে, সামগ্রিক স্থিতিশীলতা বজায় রাখতে, জেনারেটরকে হঠাৎ পরিবর্তনগুলি প্রজন্মের বা চাহিদা পরিবর্তনের জন্য আরও দ্রুত প্রতিক্রিয়া জানাতে হবে। এটি প্রায়শই বাতাসের সংযোগের একটি সীমিত কারণ হিসাবে উল্লেখ করা হয়, বিশেষত ছোট "দ্বীপ" নেটওয়ার্কগুলিতে (যেমন লালর, মুল্লেন, ও'ম্যালি ) al

^{1 - দ্রষ্টব্য: প্রাথমিক / মাধ্যমিক / তৃতীয় প্রতিক্রিয়া / রিজার্ভটি বিভিন্ন পাওয়ার সিস্টেমগুলিতে বিভিন্ন উপায়ে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে, যেমন রিবার্স দ্বারা উল্লিখিত হয়েছে ।}