विद्युत शक्ति बाधा: Difference between revisions
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* एक ब्लैकआउट एक क्षेत्र में बिजली की कुल हानि है और बिजली आउटेज का सबसे गंभीर रूप हो सकता है। ब्लैकआउट जो बिजली स्टेशनों के ट्रिपिंग के परिणामस्वरूप या परिणाम में होते हैं, विशेष रूप से जल्दी से ठीक करना मुश्किल होता है। ब्लैकआउट की प्रकृति और विद्युत नेटवर्क के विन्यास के आधार पर आउटेज कुछ मिनटों से लेकर कुछ सप्ताह तक हो सकता है। | * एक ब्लैकआउट एक क्षेत्र में बिजली की कुल हानि है और बिजली आउटेज का सबसे गंभीर रूप हो सकता है। ब्लैकआउट जो बिजली स्टेशनों के ट्रिपिंग के परिणामस्वरूप या परिणाम में होते हैं, विशेष रूप से जल्दी से ठीक करना मुश्किल होता है। ब्लैकआउट की प्रकृति और विद्युत नेटवर्क के विन्यास के आधार पर आउटेज कुछ मिनटों से लेकर कुछ सप्ताह तक हो सकता है। | ||
Revision as of 13:09, 23 March 2023
विद्युत् आउटेज (जिसे विद्युत् कट, विद्युत् आउट, विद्युत् विफलता, विद्युत् ब्लैकआउट, विद्युत् लॉस या ब्लैकआउट भी कहा जाता है), अंतिम उपयोगकर्ता को विद्युत शक्ति नेटवर्क आपूर्ति का नुकसान है।
बिजली नेटवर्क में विद्युत् की विफलता के कई कारण हैं। इन कारणों के उदाहरणों में बिजलीघरो में खराबी, विद्युत शक्ति संचरण को नुकसान, विद्युत् उपकेंद्र या विद्युत् वितरण प्रणाली के अन्य हिस्से, शार्ट सर्किट, पावर ट्रांसमिशन में कैस्केडिंग विफलता, फ़्यूज़ (विद्युत) या परिपथ वियोजक ऑपरेशन सम्मिलित है।
विद्युत् की विफलता उन जगहों पर विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जहां पर्यावरण और सार्वजनिक सुरक्षा खतरे में है। अस्पतालो, सीवेज उपचार और खनन जैसे संस्थानों में सामान्यतः आपातकालीन बिजली व्यवस्था जैसे बैकअप विद्युत् स्रोत होंगे, जो विद्युत शक्ति खो जाने पर स्वचालित रूप से चालू हो जाएंगे। अन्य महत्वपूर्ण प्रणालियों, जैसे दूरसंचार, के लिए भी आपातकालीन शक्ति की आवश्यकता होती है। टेलीफोन एक्सचेंज के बैटरी कक्ष में सामान्यतः बैकअप के लिए लेड-एसिड बैटरी और आउटेज की विस्तारित अवधि के दौरान जनरेटर को जोड़ने के लिए सॉकेट भी होता है।
प्रकार
विद्युत् आउटेज को आउटेज की अवधि और प्रभाव से संबंधित तीन विभिन्न घटनाओं में वर्गीकृत किया गया है:
- एक क्षणिक दोष सामान्यतः बिजली की लाइन में खराबी के कारण होने वाली बिजली की हानि है। त्रुटि दूर होने के बाद बिजली अपने आप बहाल हो जाती है।
- एक ब्राउनआउट (बिजली) विद्युत आपूर्ति में वोल्टेज में गिरावट है। ब्राउनआउट शब्द तब प्रकाश द्वारा अनुभव किए गए डिमिंग से आता है जब वोल्टेज बंद हो जाता है। ब्राउनआउट उपकरण के खराब प्रदर्शन या गलत संचालन का कारण बन सकते हैं।
- एक ब्लैकआउट एक क्षेत्र में बिजली की कुल हानि है और बिजली आउटेज का सबसे गंभीर रूप हो सकता है। ब्लैकआउट जो बिजली स्टेशनों के ट्रिपिंग के परिणामस्वरूप या परिणाम में होते हैं, विशेष रूप से जल्दी से ठीक करना मुश्किल होता है। ब्लैकआउट की प्रकृति और विद्युत नेटवर्क के विन्यास के आधार पर आउटेज कुछ मिनटों से लेकर कुछ सप्ताह तक हो सकता है।
रोलिंग ब्लैकआउट तब होता है जब बिजली की मांग आपूर्ति से अधिक हो जाती है, और कुछ ग्राहकों को अन्य ग्राहकों की कीमत पर आवश्यक वोल्टेज पर बिजली प्राप्त करने की अनुमति मिलती है, जिन्हें बिल्कुल भी बिजली नहीं मिलती है। वे विकासशील देशों में एक सामान्य घटना हैं, और उन्हें पहले से निर्धारित किया जा सकता है या बिना किसी चेतावनी के हो सकता है। वे विकसित देशों में भी हुए हैं, उदाहरण के लिए 2000-2001 के कैलिफोर्निया बिजली संकट में, जब सरकार के विनियमन ने थोक बिजली बाजार को अस्थिर कर दिया। ब्लैकआउट का उपयोग सार्वजनिक सुरक्षा उपाय के रूप में भी किया जाता है, जैसे गैस रिसाव को आग पकड़ने से रोकने के लिए (उदाहरण के लिए, मेरिमैक वैली गैस विस्फोटों के जवाब में कई शहरों में बिजली काट दी गई थी), या खराब रखरखाव वाली ट्रांसमिशन लाइनों के आसपास जंगल की आग को रोकने के लिए ( जैसे कि 2019 के कैलिफोर्निया बिजली बंद के दौरान)।
विद्युत् सिस्टम को आउटेज से बचाना
ग्रिड (बिजली) में, बिजली उत्पादन और विद्युत भार (मांग) नेटवर्क घटकों के अधिभार से बचने के लिए हर सेकेंड के बराबर होना चाहिए, जो उन्हें गंभीर रूप से नुकसान पहुंचा सकता है। सुरक्षात्मक रिले और फ्यूज (इलेक्ट्रिकल) का उपयोग स्वचालित रूप से ओवरलोड का पता लगाने और क्षति के जोखिम वाले सर्किट को डिस्कनेक्ट करने के लिए किया जाता है।
कुछ शर्तों के तहत, एक नेटवर्क घटक बंद होने से नेटवर्क के पड़ोसी क्षेत्रों में वर्तमान उतार-चढ़ाव हो सकता है जिससे नेटवर्क के एक बड़े हिस्से की कैस्केडिंग विफलता हो सकती है। यह एक इमारत से लेकर एक ब्लॉक तक, एक पूरे शहर से लेकर एक पूरे विद्युत ग्रिड तक हो सकता है।
आधुनिक बिजली प्रणालियों को इस प्रकार की कैस्केडिंग विफलता के प्रतिरोधी होने के लिए डिज़ाइन किया गया है, लेकिन यह अपरिहार्य हो सकता है (नीचे देखें)। इसके अलावा, चूंकि दुर्लभ बड़े पैमाने की विफलताओं को रोकने के लिए कोई अल्पकालिक आर्थिक लाभ नहीं है, शोधकर्ताओं ने चिंता व्यक्त की है कि समय के साथ नेटवर्क के लचीलेपन को कम करने की प्रवृत्ति है, जो कि एक बड़ी विफलता के बाद ही ठीक हो जाती है। 2003 के एक प्रकाशन में, कैरेरास और सह-लेखकों ने दावा किया कि छोटे आउटेज की संभावना को कम करने से केवल बड़े आउटेज की संभावना बढ़ जाती है।[1]उस स्थिति में, व्यक्तिगत ग्राहक को खुश रखने के अल्पकालिक आर्थिक लाभ से बड़े पैमाने पर ब्लैकआउट की संभावना बढ़ जाती है।
ऊर्जा और प्राकृतिक संसाधनों पर संयुक्त राज्य सीनेट समिति ने काली शुरुआत की जांच करने के लिए अक्टूबर 2018 में एक सुनवाई की, पूरे सिस्टम में बिजली की कमी के बाद बिजली बहाल करने की प्रक्रिया। सुनवाई का उद्देश्य कांग्रेस के लिए यह जानना था कि इलेक्ट्रिक ग्रिड क्षतिग्रस्त होने की स्थिति में विद्युत उपयोगिता उद्योग में बैकअप योजनाएँ क्या हैं। विद्युत ग्रिड को होने वाले खतरों में साइबर हमले, सौर तूफान और खराब मौसम आदि सम्मिलित हैं। उदाहरण के लिए, 2003 का पूर्वोत्तर ब्लैकआउट तब हुआ था जब ऊंचे पेड़ों ने उच्च-वोल्टेज बिजली लाइनों को छुआ था। अमेरिका और कनाडा में लगभग 55 मिलियन लोगों ने बिजली खो दी, और इसे बहाल करने में लगभग 6 बिलियन डॉलर खर्च हुए।[2]
कंप्यूटर सिस्टम को विद्युत् आउटेज से बचाना
कंप्यूटर सिस्टम और लॉजिक सर्किटरी वाले अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरण डेटा हानि या हार्डवेयर क्षति के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं जो बिजली के अचानक नुकसान के कारण हो सकते हैं। इनमें डेटा नेटवर्किंग उपकरण, वीडियो प्रोजेक्टर, अलार्म सिस्टम और साथ ही कंप्यूटर सम्मिलित हो सकते हैं। इसके खिलाफ कंप्यूटर सिस्टम की सुरक्षा के लिए, एक निर्बाध बिजली आपूर्ति या 'यूपीएस' का उपयोग बिजली का निरंतर प्रवाह प्रदान कर सकता है यदि प्राथमिक बिजली की आपूर्ति कम समय के लिए अनुपलब्ध हो जाती है। सर्ज से बचाने के लिए (ऐसी घटनाएं जहां कुछ सेकंड के लिए वोल्टेज बढ़ जाता है), जो बिजली बहाल होने पर हार्डवेयर को नुकसान पहुंचा सकता है, एक विशेष उपकरण जिसे वृद्धि रक्षक कहा जाता है जो अतिरिक्त वोल्टेज को अवशोषित करता है, का उपयोग किया जा सकता है।
== एक विस्तृत क्षेत्र आउटेज == के बाद बिजली बहाल करना बड़े क्षेत्र में बिजली गुल होने के बाद बिजली बहाल करना मुश्किल हो सकता है, क्योंकि बिजली स्टेशनों को ऑनलाइन वापस लाने की जरूरत है। आम तौर पर, यह बाकी ग्रिड से बिजली की मदद से किया जाता है। ग्रिड विद्युत् की कुल अनुपस्थिति में, बूटस्ट्रैपिंग#इलेक्ट्रिक विद्युत् ग्रिड विद्युत् ग्रिड को संचालन में लाने के लिए एक तथाकथित ब्लैक स्टार्ट की आवश्यकता होती है। ऐसा करने के साधन स्थानीय परिस्थितियों और परिचालन नीतियों पर काफी हद तक निर्भर करेंगे, लेकिन आम तौर पर इलेक्ट्रिक विद्युत् ट्रांसमिशन यूटिलिटीज स्थानीयकृत 'विद्युत् आइलैंड्स' स्थापित करेगी जो बाद में एक साथ जोड़े जाते हैं। इस प्रक्रिया के दौरान सहनीय सीमाओं के भीतर आपूर्ति आवृत्तियों को बनाए रखने के लिए, बिजली स्टेशनों, पारेषण और वितरण संगठनों के बीच घनिष्ठ समन्वय की आवश्यकता के लिए मांग को उसी गति से फिर से जोड़ा जाना चाहिए जिससे उत्पादन बहाल हो।
ब्लैकआउट अनिवार्यता और विद्युत स्थिरता
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स्व-संगठित आलोचना
यह बिजली आउटेज की सूची के आधार पर तर्क दिया गया है[3] और कंप्यूटर मॉडलिंग[4][5] कि विद्युत् ग्रिड स्व-संगठित क्रिटिकलिटी | स्व-संगठित क्रिटिकल सिस्टम हैं। ये सिस्टम अपरिहार्य प्रदर्शित करते हैं[6] पूरे सिस्टम के आकार तक, सभी आकारों की गड़बड़ी। इस घटना को लगातार बढ़ती मांग/भार, बिजली कंपनी चलाने के अर्थशास्त्र और आधुनिक इंजीनियरिंग की सीमाओं के लिए जिम्मेदार ठहराया गया है।[7] जबकि ब्लैकआउट आवृत्ति को इसके महत्वपूर्ण बिंदु से आगे संचालित करके कम किया गया दिखाया गया है, यह आम तौर पर आर्थिक रूप से व्यवहार्य नहीं है, जिससे प्रदाताओं को समय के साथ औसत भार बढ़ाना पड़ता है या कम बार अपग्रेड करना पड़ता है जिसके परिणामस्वरूप ग्रिड अपने महत्वपूर्ण बिंदु के करीब आ जाता है। इसके विपरीत, महत्वपूर्ण बिंदु से आगे की प्रणाली बहुत अधिक ब्लैकआउट का अनुभव करेगी, जिससे सिस्टम-व्यापी उन्नयन इसे महत्वपूर्ण बिंदु से नीचे ले जाएगा। सिस्टम का शब्द महत्वपूर्ण बिंदु यहां सांख्यिकीय भौतिकी और गैर-रैखिक गतिशीलता के अर्थ में प्रयोग किया जाता है, उस बिंदु का प्रतिनिधित्व करता है जहां एक प्रणाली एक चरण संक्रमण से गुजरती है; इस मामले में एक स्थिर विश्वसनीय ग्रिड से कुछ कैस्केडिंग विफलताओं के साथ सामान्य कैस्केडिंग विफलताओं के साथ एक बहुत ही छिटपुट अविश्वसनीय ग्रिड में संक्रमण। महत्वपूर्ण बिंदु के पास ब्लैकआउट आवृत्ति और आकार के बीच संबंध एक शक्ति कानून|शक्ति-कानून वितरण का अनुसरण करता है।[5][7]
इस महत्वपूर्ण बिंदु के करीब कैस्केडिंग विफलता अधिक सामान्य हो जाती है। शक्ति-कानून संबंध ऐतिहासिक डेटा और मॉडल सिस्टम दोनों में देखा जाता है।[7]इन प्रणालियों को उनकी अधिकतम क्षमता के बहुत करीब से संचालित करने के अभ्यास से उम्र बढ़ने, मौसम, मानव संपर्क आदि के कारण यादृच्छिक, अपरिहार्य गड़बड़ी का प्रभाव बढ़ जाता है। जबकि महत्वपूर्ण बिंदु के पास, इन विफलताओं का व्यक्तिगत कारण आसपास के घटकों पर अधिक प्रभाव पड़ता है। एक बड़ा भार उठाने वाले घटक। यह पूरे सिस्टम में बड़ी मात्रा में पुनर्वितरित होने वाले विफल घटक से बड़े भार के परिणामस्वरूप होता है, जिससे अतिरिक्त घटकों के असफल होने की अधिक संभावना होती है, जो कि गड़बड़ी से सीधे प्रभावित नहीं होते हैं, महंगा और खतरनाक कैस्केडिंग विफलताओं को प्रज्वलित करते हैं।[7]ब्लैकआउट के कारण होने वाली ये प्रारंभिक गड़बड़ी बिजली आपूर्तिकर्ताओं की कार्रवाइयों के कारण स्पष्ट गड़बड़ी (पेड़ों को काटना, हवादार क्षेत्रों में लाइनों को अलग करना, उम्र बढ़ने वाले घटकों को बदलना आदि) को रोकने के लिए सभी अधिक अप्रत्याशित और अपरिहार्य हैं। अधिकांश विद्युत् ग्रिड की जटिलता अक्सर ब्लैकआउट के शुरुआती कारण को पहचानना बेहद कठिन बना देती है।
नेता सिस्टम सिद्धांतों को खारिज कर रहे हैं जो निष्कर्ष निकालते हैं कि ब्लैकआउट अपरिहार्य हैं, लेकिन इस बात से सहमत हैं कि ग्रिड के मूल संचालन को बदलना होगा। इलेक्ट्रिक विद्युत् अनुसंधान संस्थान चैंपियन ग्रिड को समन्वयित करने के लिए फेजर मापन इकाई को नियोजित करने वाले बिजली नियंत्रण उपकरणों जैसे समार्ट ग्रिड सुविधाओं का उपयोग करता है।[8] अन्य व्यापक क्षेत्र तुल्यकालिक ग्रिड में एसी लाइनों में कैस्केडिंग से गड़बड़ी को रोकने के लिए इलेक्ट्रॉनिक रूप से नियंत्रित उच्च वोल्टेज प्रत्यक्ष वर्तमान (एचवीडीसी) फायरब्रेक के अधिक उपयोग की वकालत करते हैं।[9]
ओपीए मॉडल
2002 में, विस्कॉन्सिन विश्वविद्यालय (PSerc) के विद्युत् सिस्टम इंजीनियरिंग रिसर्च सेंटर, ओक रिज राष्ट्रीय प्रयोगशाला (ORNL) के शोधकर्ता,[10] और अलास्का फेयरबैंक्स विश्वविद्यालय ने विद्युत वितरण प्रणालियों के व्यवहार के लिए एक गणितीय मॉडल प्रस्तावित किया।[11][12] यह मॉडल ओपीए मॉडल के रूप में जाना जाता है, जो लेखकों के संस्थानों के नाम का एक संदर्भ है। OPA एक व्यापक विफलता मॉडल है। अन्य कैस्केडिंग विफलता मॉडल में मैनचेस्टर, हिडन विफलता, कैस्केड और ब्रांचिंग सम्मिलित हैं।[13] OPA मॉडल मात्रात्मक रूप से एक व्यापक विफलता के जटिल नेटवर्क मॉडल की तुलना में था - क्रुकिट्टी-लटोरा-मार्चियोरी (CLM) मॉडल,[14] दिखा रहा है कि दोनों मॉडल ट्रांसमिशन क्षमता के संबंध में औसत नेटवर्क क्षति (ओपीए में लोड शेड / मांग, सीएलएम में पथ क्षति) में समान चरण संक्रमण प्रदर्शित करते हैं।[15]
बिजली आउटेज आवृत्ति का शमन
आर्थिक रूप से व्यवहार्य फैशन में महत्वपूर्ण बिंदु के पास कैस्केडिंग विफलताओं को कम करने की कोशिश के प्रभाव अक्सर फायदेमंद नहीं होते हैं और अक्सर हानिकारक भी होते हैं। OPA ब्लैकआउट मॉडल का उपयोग करके चार न्यूनीकरण विधियों का परीक्षण किया गया है:[1]
- कैस्केडिंग ब्लैकआउट्स के कारण विफलताओं की महत्वपूर्ण संख्या में वृद्धि - छोटे ब्लैकआउट्स की आवृत्ति को कम करने के लिए दिखाया गया है लेकिन बड़े ब्लैकआउट्स की आवृत्ति को बढ़ाता है।
- व्यक्तिगत विद्युत् लाइन अधिकतम लोड बढ़ाएं - छोटे ब्लैकआउट्स की आवृत्ति बढ़ाने और बड़े ब्लैकआउट्स को कम करने के लिए दिखाया गया है।
- बढ़ती महत्वपूर्ण संख्या और लाइनों के अधिकतम भार का संयोजन - ब्लैकआउट के किसी भी आकार पर कोई महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं दिखाया गया है। ब्लैकआउट की आवृत्ति में परिणामी मामूली कमी को कार्यान्वयन की लागत के लायक नहीं होने का अनुमान है।
- ग्रिड के लिए उपलब्ध अतिरिक्त बिजली बढ़ाएँ - छोटे ब्लैकआउट की आवृत्ति को कम करने के लिए दिखाया गया है लेकिन बड़े ब्लैकआउट की आवृत्ति को बढ़ाएँ।
छोटे और बड़े ब्लैकआउट्स की आवृत्ति के संबंध में लागत-लाभ संबंध रखने वाली प्रत्येक शमन रणनीति की खोज के अलावा, ब्लैकआउट घटनाओं की कुल संख्या उपरोक्त किसी भी शमन उपायों से महत्वपूर्ण रूप से कम नहीं हुई थी।[1]
केवल स्थानीय जानकारी का उपयोग करके बड़ी कैस्केडिंग विफलताओं (ब्लैकआउट) को नियंत्रित करने के लिए एक जटिल नेटवर्क-आधारित मॉडल एई मोट्टर द्वारा प्रस्तावित किया गया था।[16] 2015 में, एम.एस. सालेह द्वारा बिजली आउटेज के प्रभाव को कम करने के लिए प्रस्तावित समाधानों में से एक पेश किया गया था।[8]
प्रमुख प्रदर्शन संकेतक
उपयोगिताओं को तीन विशिष्ट प्रदर्शन उपायों पर मापा जाता है:
यह भी देखें
- ऊर्जा संकट
- भंगुर शक्ति
- कोरोनल मास इजेक्शन
- महत्वपूर्ण बुनियादी ढाँचे की सुरक्षा
- साइबर हमला
- डमसर
- विद्युत चुम्बकीय नाड़ी (ईएमपी)
- उर्जा संरक्षण
- इंटरनेट आउटेज
- ऊर्जा भंडारण परियोजनाओं की सूची
- आउटेज प्रबंधन प्रणाली
- सक्रिय साइबर रक्षा
- नवीकरणीय ऊर्जा
- रोलिंग ब्लैकआउट
- स्व-संगठित आलोचनात्मक नियंत्रण
- समार्ट ग्रिड
- अबाधित विद्युत आपूर्ति
प्रमुख बिजली आउटेज
- प्रमुख बिजली आउटेज की सूची
- 2019 वेनेजुएला ब्लैकआउट
- 2019 जावा ब्लैकआउट
- 2012 भारत ब्लैकआउट
- 2003 इटली ब्लैकआउट
- 2011 दक्षिण पश्चिम ब्लैकआउट
- 2019 कैलिफोर्निया बिजली बंद
- फरवरी 13-17, 2021 उत्तर अमेरिकी शीतकालीन तूफान
- 1977 का न्यूयॉर्क शहर ब्लैकआउट
- 1965 का पूर्वोत्तर ब्लैकआउट
- 2003 का पूर्वोत्तर ब्लैकआउट
संदर्भ
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- ↑ Kovaleski, Dave (October 15, 2018). "सीनेट हियरिंग ने सिस्टम-वाइड ब्लैकआउट के बाद बिजली बहाल करने के लिए इलेक्ट्रिक उद्योग की क्षमता की जांच की". Daily Energy Insider (in English). Retrieved October 23, 2018.
- ↑ Dobson, I.; Chen, J.; Thorp, J.; Carreras, B.; Newman, D. कैस्केडिंग इवेंट्स के साथ पावर सिस्टम मॉडल में ब्लैकआउट्स की गंभीरता की जांच करना. 35th Annual Hawaii International Conference on System Sciences (HICSS'02), January 7–10, 2002. Big Island, Hawaii. Archived from the original on September 12, 2003. Retrieved August 17, 2003.
- ↑ Carreras, B. A.; Lynch, V. E.; Dobson, I.; Newman, D. E. पावर ट्रांसमिशन सिस्टम्स में ब्लैकआउट्स के लिए एक मॉडल में गतिशीलता, आलोचनात्मकता और स्व-संगठन (PDF). Hawaii International Conference on Systems Sciences, January 2002, Hawaii. Archived from the original (PDF) on August 21, 2003.
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बाहरी संबंध
- Cascade Tripping in a Power Grid
- "Blackout", TED talk by Marc Elsberg
- "3 Major Problems in Restoring Power After a Black Out", Space Weather
- Motter, Adilson E.; Lai, Ying-Cheng (2002-12-20). "Cascade-based attacks on complex networks" (PDF). Physical Review E. 66 (6): 065102. arXiv:cond-mat/0301086. Bibcode:2002PhRvE..66f5102M. doi:10.1103/physreve.66.065102. ISSN 1063-651X. PMID 12513335. S2CID 17189308.
- Blackouts at How Stuff Works
- Design Discussion Primer – Power Outages and Emergencies
- Standby Power Solutions. Why and When? https://powercontinuity.co.uk/knowledge-base/standby-power-solutions-why-and-when
