Inertial response
ইনার্শিয়াল রেসপন্স হল বড় সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের একটি বৈশিষ্ট্য, যা বড় সিঙ্ক্রোনাস ঘূর্ণায়মান ভর ধারণ করে এবং যা বিদ্যুৎ সরবরাহ এবং বৈদ্যুতিক বিদ্যুৎ ব্যবস্থার চাহিদা, সাধারণত বৈদ্যুতিক গ্রিডের মধ্যে যে কোনও তাৎক্ষণিক ভারসাম্যহীনতা কাটিয়ে উঠতে কাজ করে। যান্ত্রিক বিদ্যুৎ সরবরাহ এবং বৈদ্যুতিক শক্তির চাহিদার মধ্যে সর্বদা বিদ্যমান বিদ্যুতের ভারসাম্যহীনতার কারণে গ্রিডের সমস্ত সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরে ঘূর্ণায়মান ভরের ঘূর্ণন ফ্রিকোয়েন্সি হয় গতি বাড়ায় এবং এইভাবে অতিরিক্ত বিদ্যুৎ সরবরাহের ক্ষেত্রে অতিরিক্ত শক্তি শোষণ করে, অথবা ধীর হয়ে যায় এবং অতিরিক্ত বিদ্যুতের চাহিদার ক্ষেত্রে অতিরিক্ত শক্তি সরবরাহ করে। একটি সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের ক্ষেত্রে এই প্রতিক্রিয়াটি নকশায় অন্তর্নির্মিত হয় এবং কোনও বাহ্যিক হস্তক্ষেপ বা সমন্বয় ছাড়াই ঘটে, যা স্বয়ংক্রিয় প্রজন্ম নিয়ন্ত্রণ এবং গ্রিড অপারেটরকে সিস্টেমটিকে পুনরায় ভারসাম্য বজায় রাখার জন্য মূল্যবান সময় (কয়েক সেকেন্ড) প্রদান করে গ্রিড ফ্রিকোয়েন্সি গ্রিডের সমস্ত পৃথক সিঙ্ক্রোনাস রটারগুলির বিস্তারিত গতির সম্মিলিত ফলাফল, যা গতির একটি সাধারণ সমীকরণ দ্বারা মডেল করা হয় যাকে সুইং সমীকরণ বলা হয়। মার্কিন বিদ্যুৎ ব্যবস্থায়, গ্রিড অপারেটরকে একটি কঠোর সীমার মধ্যে ফ্রিকোয়েন্সি রাখার জন্য বাধ্যতামূলক করা হয় এবং যদি নর্থ আমেরিকান ইলেকট্রিক রিলায়েবিলিটি কর্পোরেশনের দ্বারা পর্যবেক্ষণ একটি অ-সম্মতি সনাক্ত করে তবে আর্থিকভাবে দায়বদ্ধ হতে পারে। উপরন্তু, সরঞ্জামগুলি রক্ষা করার জন্য, লোডের একটি অংশ সংযোগ বিচ্ছিন্ন হয়ে যাবে ("আন্ডারফ্রিক্বেন্সি লোড শেডিং", ইউএফএলএস) যদি ফ্রিকোয়েন্সি একটি সীমার নিচে নেমে যায় (বেশিরভাগ মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে 59.5 হার্জ, টেক্সাসে 59.3 হার্জ)। যখন অপ্রত্যাশিত সরবরাহ বিঘ্নিত হয় (উদাহরণস্বরূপ, একটি জেনারেটর ব্যর্থতা), তখন প্রাথমিক ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া স্বয়ংক্রিয়ভাবে শুরু হয়-একটি সেন্সর নিম্ন ফ্রিকোয়েন্সি সনাক্ত করে এবং সেই অনুযায়ী প্রাইম মুভারের শক্তি সামঞ্জস্য করে। একটি সাধারণ সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের জন্য, এই সমন্বয় যান্ত্রিক যন্ত্রগুলির (ভালভ, ইত্যাদি) কারসাজি জড়িত। তাই সময় লাগে। এই সময়ে, ফ্রিকোয়েন্সি হ্রাসকে ধীর করতে পাওয়ার গ্রিডকে সঞ্চিত জড়তার উপর নির্ভর করতে হয়। সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের জড়তা পাওয়ার-টাইম প্রোডাক্ট ইউনিটে (যেমন, গিগাওয়াট-সেকেন্ড) পরিমাপ করা যেতে পারে, তবে প্রায়শই জেনারেটরের "আকার" (নামমাত্র বৈদ্যুতিক শক্তি)-এ স্বাভাবিক করা হয় এবং এইভাবে সময়ের ইউনিটে (তথাকথিত) বর্ণনা করা যেতে পারে। দ্রুত স্পিনিং জেনারেটরগুলি আরও গতিশক্তি সঞ্চয় করতে পারে (ঘূর্ণন ফ্রিকোয়েন্সির বর্গের আনুপাতিক), তবে সাধারণত হালকা হয় এবং এইভাবে দ্রুত হ্রাস পায়, যার ফলে ধীর এবং ভারী মেশিনের তুলনায় প্রতিক্রিয়ার প্রথম দিকে আরও বেশি শক্তি ("ফ্রন্ট-লোডিং") ইনজেকশন দেওয়া হয়; গ্রিডের অংশগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়ার কারণে এটি অগত্যা ভাল নয় যা "বাউন্স" এবং অস্থিতিশীলতার কারণ হতে পারে। সাধারণ বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলির 2 সেকেন্ড (জলবিদ্যুৎ) থেকে 7 সেকেন্ড (গ্যাস টারবাইন) পর্যন্ত জড়তা ধ্রুবক মান থাকে। যেহেতু ঘূর্ণন গতি এবং এইভাবে একটি সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের গতিশক্তি তার বর্তমান শক্তি স্তরের উপর নির্ভর করে না, তাই সামগ্রিক গ্রিডের জড়তা চলমান জেনারেটরের জড়তা ধ্রুবকের সাথে সম্পর্কিত; কম বিদ্যুতের চাহিদার সময় (ধরুন, রাতে) কম জেনারেটর চলতে পারে, এবং এইভাবে অনুরূপ আকস্মিকতা মোকাবেলা করা কঠিন হতে পারে। লোড বৈদ্যুতিক লোডের একটি জড়তার মতো গুণ থাকতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, সাধারণ শিল্প বৈদ্যুতিক মোটরগুলি কম ফ্রিকোয়েন্সিতে কম শক্তি ব্যবহার করে, সিস্টেমে একটি ছোট, কিন্তু লক্ষণীয় পরিমাণে জড়তা যোগ করে, এই প্রভাবটি আধুনিক এবং দক্ষ পরিবর্তনশীল-গতি নিয়ন্ত্রণগুলিতে স্যুইচ করার কারণে হ্রাস পাচ্ছে যার অনেক কম জড়তার মতো প্রতিক্রিয়া রয়েছে। ইউ. এল. এফ. এস লোডের সংযোগ বিচ্ছিন্ন করলে বিদ্যুতের চাহিদা কমে যায়, ফলে ফ্রিকোয়েন্সি হ্রাস কমে যায়, যা জড়তার পরিমাণ বৃদ্ধির সমতুল্য। পরিবর্তনশীল উৎপাদন একবিংশ শতাব্দী পর্যন্ত, প্রাথমিক ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়ার সংমিশ্রণে প্রচলিত জড়তাকে মার্কিন বৈদ্যুতিক গ্রিডের লক্ষ্য নির্ভরযোগ্যতায় পৌঁছানোর জন্য যথেষ্ট বলে মনে করা হত। পরিবর্তনশীল পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির (ভি. আর. ই) উচ্চ অনুপ্রবেশ নতুন চ্যালেঞ্জ তৈরি করেছেঃ রাতে বাতাসের প্রবণতা বেশি থাকে, তাই কম চাহিদার প্রভাব-এবং এইভাবে অনলাইনে কম পরিমাণে সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটর-তীব্রতর হয়; একটি ভি. আর. ই জেনারেটরের সাধারণত ঘূর্ণন ভর (সৌর) থাকে না, অথবা এর নকশা বৈদ্যুতিন যান্ত্রিকভাবে গ্রিডের বাকি অংশের সাথে যুক্ত হয় না। একটি সাধারণ ভি. আর. ই জেনারেটর একটি ইনভার্টারের মাধ্যমে গ্রিডের সাথে সংযুক্ত থাকে (এই জেনারেটরগুলিকে সাধারণত ইনভার্টার-ভিত্তিক সম্পদ বলা হয়) এবং তাই সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের মতো সিস্টেমে জড়তা অবদান রাখতে অক্ষম। ঐতিহ্যবাহী জড়তার বিকল্পগুলি তাই প্রয়োগ করা হয় এবং 2020-এর দশকে টেক্সাস (ই. আর. সি. ও. টি) তার উচ্চ বায়ু শক্তির অনুপ্রবেশ (ওয়েস্টার্ন ইন্টারকানেকশন, ডব্লিউ. আই-এর প্রায় দ্বিগুণ) এবং তুলনামূলকভাবে ছোট আকারের কারণে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে নেতৃত্ব নেয় যা সেখানে আকস্মিকতাকে শতাংশের দিক থেকে বড় করে তোলে (একটি একক ব্যর্থতা ডব্লিউ. আই-এর জন্য 2.6 শতাংশ এবং ইস্টার্ন ইন্টারক্যানেকশনের জন্য 1.3 শতাংশের তুলনায় গড় লোডের 6.4 শতাংশের সমতুল্য শক্তি নিতে পারে)। জড়তার হ্রাস মোকাবেলা নিম্নোক্ত ব্রুট-ফোর্স মাধ্যমগুলি গ্রিড নির্ভরযোগ্যতা হ্রাস জড়তার পরিবেশে রাখার জন্য ব্যবহার করা হয়ঃ সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের মালিকদের তাদের ইউনিট পরিচালনা করতে বাধ্য করে বা ইনভার্টার-ভিত্তিক সংস্থানগুলির ব্যবহার হ্রাস করে থ্রেশহোল্ড স্তরের উপরে জড়তা রাখা। বিশুদ্ধ অর্থনৈতিক দৃষ্টিকোণ থেকে এটি শুধুমাত্র একটি অস্থায়ী পরিমাপ হতে পারে; কম প্রচলিত পুনর্নবীকরণযোগ্য জেনারেটর ব্যবহার করে যার জড়তা রয়েছে (কেন্দ্রীভূত সৌর শক্তি, জৈববস্তুপুঞ্জ শক্তি); সিঙ্ক্রোনাস কনডেন্সারের ঘূর্ণন ভর ব্যবহার করে (এই বিকল্পটি, যখন আলোচনা করা হয়েছিল, 2020 সাল পর্যন্ত গ্রিড স্কেলে চেষ্টা করা হয়নি); সাধারণ 59.5 হার্জ-এর চেয়ে বড় ফ্রিকোয়েন্সি বিচ্যুতি অনুমতি দেয় (টেক্সাস ফ্রিকোয়েন্সি 59.3 হার্জ, আরও ছোট কুইবেক আন্তঃসংযোগ-58.5 হার্জ-এ নামিয়ে দেয়); অ-সমালোচনামূলক লোডগুলি ফিট করা যা সংক্ষিপ্ত বিচ্ছিন্নতা সহ্য করতে পারে (যেমন, শিল্প কুলিং প্ল্যান্ট) স্বয়ংক্রিয় রিলেগুলির সাথে যা পূর্বনির্ধারিত ফ্রিকোয়েন্সি থ্রেশহোল্ডে লোড ফেলে। টেক্সাসে, এটি বাতাসের অনুপ্রবেশ বাড়ানোর জন্য বেছে নেওয়া প্রধান রুটগুলির মধ্যে একটি ছিল; গ্রাহকদের বাজার ব্যবস্থার মাধ্যমে অন্যান্য আনুষঙ্গিক পরিষেবাগুলির মতো ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়ার জন্য অর্থ প্রদান করে (একটি পদ্ধতি যা ইআরসিওটি দ্বারাও ব্যবহৃত হয়)। লোডের দ্রুত ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া বিচ্ছিন্নকরণ খুব দ্রুত করা যেতে পারে (ফ্রিকোয়েন্সি পরিমাপ সহ অর্ধ সেকেন্ড)। ইনভার্টার-ভিত্তিক সম্পদ (আইবিআর), যদি সম্পূর্ণ উপলব্ধ শক্তিতে না চলে, তবে অত্যন্ত দ্রুত র্যাম্প করা যেতে পারে (বাতাসের জন্য প্রতি সেকেন্ডে 25 শতাংশ, ফটোভোলটাইকের জন্য প্রতি সেকেন্ডে 100%), একটি বায়ু টারবাইন থেকে সীমিত পরিমাণে গতিশক্তি বের করা যেতে পারে, যা প্রায় অর্ধ সেকেন্ডের জন্য (অর্ধ সেকেন্ড বিলম্বের পরে) তার ক্ষমতার অতিরিক্ত 10 শতাংশ সরবরাহ করে। উপরন্তু, অনেকগুলি সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটর অফলাইনে থাকার কারণে প্রচলিত জড়তা যখন সর্বনিম্ন পর্যায়ে থাকে তখন প্রচুর অতিরিক্ত আই. বি. আর ক্ষমতা উপলব্ধ থাকে। নতুন প্রযুক্তির এই সুবিধাগুলি দ্রুত ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া (এফএফআর) বাস্তবায়নের অনুমতি দেয়-জড়তার মতো প্রতিক্রিয়া সময় অর্জনের জন্য আইবিআর প্রেরণ এবং লোড সংযোগ বিচ্ছিন্ন ব্যবহার করে ফ্রিকোয়েন্সি নিয়ন্ত্রণ, এইভাবে এফএফআর-এর বিকল্প নাম, সিন্থেটিক জড়তা (এরিকসন এট আল। "সিন্থেটিক ইনার্শিয়া" শব্দটি ব্যবহার করার প্রস্তাব দেওয়া হয়েছে এমন ইউনিটগুলির জন্য যা ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তনের হারের সাথে আনুপাতিকভাবে প্রতিক্রিয়া দেখায় এবং অপর্যাপ্ত ইনার্শিয়ার প্রভাবগুলিতে প্রতিক্রিয়া দেখায় এমন ইউনিটগুলির জন্য এফ. এফ. আর সংরক্ষণ করে, যেমন। ফ্রিকোয়েন্সি বিচ্যুতি)। গ্রিড-স্কেল ব্যাটারিগুলি প্রতি সেকেন্ডে 100% র্যাম্প রেট সহ এফএফআর-এ অংশগ্রহণ করতে পারে। যখন গ্রিডের ফ্রিকোয়েন্সি খুব বেশি বা খুব কম হয়, তখন হাই-ভোল্টেজ ডাইরেক্ট কারেন্ট লিঙ্কের মাধ্যমে সক্রিয় বিদ্যুৎ প্রবাহ নীচে বা উপরে র্যাম্প করা হবে। পরিবর্তে, বায়ু উৎপাদন পিচ নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে ধরা পড়া বায়ু শক্তি হ্রাস বা বৃদ্ধি করতে ফলকের কোণগুলি বৃদ্ধি বা হ্রাস করবে। তথ্যসূত্র উৎস বৈদ্যুতিক শক্তি নিয়ন্ত্রণ