Capability curve
વિદ્યુત જનરેટરની ક્ષમતા વળાંક સક્રિય (એમડબલ્યુ) અને પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ (એમવીએઆર) ની મર્યાદાઓનું વર્ણન કરે છે જે જનરેટર પ્રદાન કરી શકે છે. વળાંક એમડબલ્યુ/એમવીએઆર સમતલમાં તમામ કાર્યકારી બિંદુઓની સીમાને રજૂ કરે છે; તે સામાન્ય રીતે આડી અક્ષ પર વાસ્તવિક શક્તિ સાથે દોરવામાં આવે છે, અને, સુમેળ જનરેટર માટે, આકારમાં અક્ષર ડી જેવું લાગે છે, આમ તે જ વળાંકનું બીજું નામ, ડી-વળાંક છે. કેટલાક સ્રોતોમાં અક્ષો ફેરવવામાં આવે છે, અને વળાંકને ગુંબજ આકારનો દેખાવ મળે છે. સિંક્રોનસ જનરેટર પરંપરાગત સિંક્રોનસ જનરેટર માટે વળાંક બહુવિધ સેગમેન્ટ્સ ધરાવે છે, દરેક અમુક ભૌતિક અવરોધને કારણેઃ વળાંકના જમણા ભાગમાં (રેટેડ વોલ્ટેજની નજીક), જનરેટર આર્મેચર (મોટા જનરેટર માટે સ્ટેટર) માં ગરમીના વિસર્જન દ્વારા અવરોધિત થાય છે. ગરમી સક્રિય અને પ્રતિક્રિયાશીલ પ્રવાહોના વર્ગના સરવાળાને પ્રમાણસર હોય છે, નજીકના સ્થિર વોલ્ટેજ પર તે એમડબલ્યુ અને એમવીએઆરના વર્ગના સરવાળાને નજીકથી પ્રમાણસર હોય છે, તેથી વળાંકનો આ ભાગ (આર્મેચર હીટિંગ મર્યાદા) અર્ધવર્તુળના એક વિભાગ સાથે કેન્દ્ર (0,0) પર દેખાય છે; વળાંકના ઉપલા ભાગમાં (જનરેટર ઘણી પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ ઉત્પન્ન કરે છે) કામગીરી માટે જનરેટરના આઉટપુટ પર ઉચ્ચ વોલ્ટેજની જરૂર પડે છે અને આમ ઉચ્ચ ઉત્તેજના ક્ષેત્ર. ફરતી ઉત્તેજના વાઇન્ડિંગની તેની પોતાની ફિલ્ડ હીટિંગ મર્યાદા હોય છે; વળાંકના તળિયે (જનરેટર ઘણી પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિને શોષી લે છે) સ્ટેટરમાં ચુંબકીય પ્રવાહ અવરોધો સ્ટેટરના છેડે ચુંબકીય કોરની ગરમીનું કારણ બને છે (કોર એન્ડ હીટિંગ મર્યાદા). વળાંકના વિભાગો વચ્ચેના ખૂણાઓ પાવર ફેક્ટર (પી. એફ.) ની મર્યાદાને વ્યાખ્યાયિત કરે છે જે જનરેટર તેની નેમપ્લેટ ક્ષમતા પર ટકાવી શકે છે (ચિત્રમાં પી. એફ. બગાઇ 0.85 પછાત અને 0.95 અગ્રણી ખૂણાઓ પર મૂકવામાં આવી છે). વ્યવહારમાં, પ્રાઇમ મૂવર (પાવર સ્રોત જે જનરેટરને ચલાવે છે) જનરેટર કરતાં ઓછી સક્રિય શક્તિ માટે રચાયેલ છે (એ હકીકતને કારણે કે વાસ્તવિક જીવનમાં જનરેટરમાં હંમેશા થોડી પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ પહોંચાડવી પડે છે), તેથી પ્રાઇમ મૂવર મર્યાદા (ચિત્ર પર ઊભી ડૅશ રેખા) અવરોધોને કંઈક અંશે બદલે છે (ઉદાહરણ તરીકે, અગ્રણી પી. એફ. મર્યાદા, હવે પ્રાઇમ મૂવર મર્યાદા અને કોર એન્ડ હીટિંગ મર્યાદાના આંતરછેદ પર, 0.93 સુધી ઘટે છે. જનરેટરની ઊંચી કિંમતને કારણે, જ્યારે જનરેટર ક્ષમતા-નિર્ધારિત સીમાની નજીક પહોંચશે ત્યારે સેન્સર અને લિમિટર્સનો સમૂહ એલાર્મને ટ્રિગર કરશે અને જો ઓપરેટર દ્વારા કોઈ કાર્યવાહી કરવામાં નહીં આવે, તો જનરેટરને ગ્રીડમાંથી ડિસ્કનેક્ટ કરશે. ચોક્કસ જનરેટર માટે ડી-વળાંકને સુધારેલ ઠંડક દ્વારા વિસ્તૃત કરી શકાય છે. હાઇડ્રોજન-કૂલ્ડ ટર્બો જનરેટરના ઠંડકને હાઇડ્રોજનનું દબાણ વધારીને સુધારી શકાય છે, મોટા જનરેટર, 300 એમવીએથી, વધુ કાર્યક્ષમ પાણી ઠંડકનો ઉપયોગ કરે છે. લાક્ષણિક સિંક્રોનસ જનરેટરના વ્યવહારુ ડી-વળાંકમાં વધુ એક મર્યાદા હોય છે, લઘુત્તમ ભાર. ઓછામાં ઓછી વાસ્તવિક શક્તિની જરૂરિયાતનો અર્થ એ છે કે ડી-વળાંકની ડાબી બાજુ ઊભી અક્ષથી અલગ છે. જો કે કેટલાક જનરેટર શૂન્ય ભાર (સિંક્રનસ કન્ડેન્સર તરીકે) પર કામ કરવા માટે સક્ષમ થવા માટે રચાયેલ છે, આ ડિઝાઇન સાથે પણ શૂન્ય અને લઘુત્તમ વચ્ચેના વાસ્તવિક શક્તિ સ્તરે કામગીરી શક્ય નથી. પવન અને સૌર ફોટોવોલ્ટેઇક જનરેટર ઇન્વર્ટર-આધારિત સંસાધનો (જેમ કે સૌર ફોટોવોલ્ટેઇક (PV) જનરેટર, ડબલ-ફીડ ઇન્ડક્શન જનરેટર અને ફુલ-કન્વર્ટર વિન્ડ જનરેટર, જેને "પ્રકાર 3" અને "પ્રકાર 4" ટર્બાઇન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) માં ગ્રીડની સ્થિરતામાં ફાળો આપવા માટે પ્રતિક્રિયાશીલ ક્ષમતાઓ હોવી જરૂરી છે, તેમ છતાં તેમનું યોગદાન સિંક્રનસ જનરેટરથી તદ્દન અલગ છે અને તે આંતરિક વોલ્ટેજ, તાપમાન અને વર્તમાન અવરોધો દ્વારા મર્યાદિત છે. પાવર કન્વર્ટરની હાજરી દ્વારા મંજૂરી આપવામાં આવેલી લવચીકતાને કારણે, બજારમાં ડબલ-ફીડ અને ફુલ-કન્વર્ટર વિન્ડ જનરેટર ક્ષમતા વળાંકના વિવિધ આકારો ધરાવે છેઃ "ત્રિકોણાકાર", "લંબચોરસ", "ડી-આકાર" (બાદમાંનું એક સિંક્રનસ જનરેટરના ડી-વળાંક જેવું લાગે છે). વળાંકની લંબચોરસ અને ડી-આકારો સૈદ્ધાંતિક રીતે વોલ્ટેજ નિયમન સેવાઓ પ્રદાન કરવા માટે જનરેટરનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે, ત્યારે પણ જ્યારે એકમ કોઈ સક્રિય ઊર્જા ઉત્પન્ન કરતું નથી (ઓછો પવન અથવા સૂર્ય ન હોવાને કારણે), આવશ્યકપણે STATCOM તરીકે કામ કરે છે, પરંતુ તમામ ડિઝાઇનમાં આ સુવિધા શામેલ નથી. પાવર કન્વર્ટર (જેને "પ્રકાર 1" અને "પ્રકાર 2" તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) વગરની નિશ્ચિત ગતિ પવન ટર્બાઇનોનો ઉપયોગ વોલ્ટેજ નિયંત્રણ માટે કરી શકાતો નથી. તેઓ ફક્ત પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિને શોષી લે છે (કોઈપણ લાક્ષણિક ઇન્ડક્શન મશીનની જેમ), તેથી સ્વિચ્ડ કેપેસિટર બેંકનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે પાવર ફેક્ટરને એકતામાં સુધારવા માટે થાય છે. જૂના પી. વી. જનરેટર વિતરણ નેટવર્ક માટે બનાવાયેલ હતા. આ નેટવર્કની વર્તમાન સ્થિતિમાં વોલ્ટેજ નિયમનનો સમાવેશ થતો નથી, તેથી આ એકમોમાં ઇન્વર્ટર યુનિટી પાવર ફેક્ટર પર કાર્યરત હતા. જ્યારે પી. વી. ઉપકરણો ટ્રાન્સમિશન નેટવર્કમાં દેખાવા લાગ્યા, ત્યારે પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ ક્ષમતા ધરાવતા ઇન્વર્ટર બજારમાં દેખાયા. ઇન્વર્ટરની શક્તિ મર્યાદા મહત્તમ કુલ પ્રવાહ પર આધારિત હોવાથી, ક્ષમતા વળાંકનો કુદરતી આકાર અર્ધવર્તુળ જેવો જ હોય છે, અને જો પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ ઉત્પન્ન કરવી હોય અથવા શોષવી હોય તો સંપૂર્ણ ક્ષમતા પર વાસ્તવિક શક્તિ હંમેશા ઘટાડવાની જરૂર હોય છે. સૈદ્ધાંતિક રીતે PV જનરેટરનો ઉપયોગ STATCOM તરીકે થઈ શકે છે, જોકે વ્યવહારમાં સૌર પ્લાન્ટ રાત્રે ડિસ્કનેક્ટ થઈ જાય છે. વીજળીના ભાવ પર અસરો તેના ડી-વળાંકની અંદર કાર્યરત સિંક્રોનસ જનરેટર માટે, પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ પ્રદાન કરવાની સીમાંત કિંમત શૂન્યની નજીક છે. જો કે, એકવાર જનરેટરનું સંચાલન બિંદુ ડી-વળાંકના ખૂણાઓ સુધી પહોંચે છે, પ્રતિક્રિયાશીલ પાવર આઉટપુટને વધારવા માટે વાસ્તવિક (સક્રિય) પાવરમાં ઘટાડો કરવાની જરૂર પડશે. વીજળી બજારની ચૂકવણી સામાન્ય રીતે વાસ્તવિક શક્તિ પર આધારિત હોવાથી, સ્વતંત્ર સિસ્ટમ સંચાલક દ્વારા વિનંતી કરવામાં આવે તો ઉત્પાદન કરતી કંપની વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ પ્રદાન કરવા માટે પ્રોત્સાહન આપશે નહીં. તેથી પ્રતિક્રિયાશીલ પાવર મેનેજમેન્ટ (વોલ્ટેજ નિયંત્રણ) ને તેના પોતાના ટેરિફ સાથે આનુષંગિક સેવામાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે, જેમ કે યુ. એસ. માં પ્રતિક્રિયાશીલ પુરવઠો અને ઉત્પાદન સ્ત્રોતોમાંથી વોલ્ટેજ નિયંત્રણ (જીએસઆર). સંદર્ભો સ્ત્રોતો વિદ્યુત જનરેટર