वितरण प्रबंधन प्रणाली
वितरण प्रबंधन प्रणाली (डीएमएस) विद्युत ऊर्जा वितरण नेटवर्क की कुशलतापूर्वक और विश्वसनीय रूप से निगरानी और नियंत्रण करने के लिए डिज़ाइन किए गए अनुप्रयोगों का संग्रह है। यह विद्युत वितरण प्रणाली की निगरानी और नियंत्रण में नियंत्रण कक्ष और क्षेत्र संचालन कर्मियों की सहायता के लिए निर्णय समर्थन प्रणाली के रूप में कार्य करता है। बिजली कटौती को कम करने, कटौती के समय को कम करने, स्वीकार्य आवृत्ति और वोल्टेज स्तर को बनाए रखने के संदर्भ में सेवा की विश्वसनीयता और गुणवत्ता में सुधार करना डीएमएस के प्रमुख परिणाम हैं।
हाल के वर्षों में, विद्युत ऊर्जा का उपयोग तेजी से बढ़ा है और ग्राहक की आवश्यकता और बिजली की गुणवत्ता परिभाषाओं में भारी बदलाव आया है। जैसे ही विद्युत ऊर्जा दैनिक जीवन का अनिवार्य हिस्सा बन गई, इसका इष्टतम उपयोग और विश्वसनीयता महत्वपूर्ण हो गई। वास्तविक समय नेटवर्क दृश्य और गतिशील निर्णय-निर्माण संसाधनों के अनुकूलन और मांगों के प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण हो गए हैं, जिससे बड़े पैमाने पर विद्युत नेटवर्क में वितरण प्रबंधन प्रणालियों की आवश्यकता होती है।
अवलोकन
अधिकांश वितरण उपयोगिताएँ अपने आउटेज प्रबंधन प्रणाली (ओएमएस) के माध्यम से सूचना प्रौद्योगिकी समाधानों का व्यापक रूप से उपयोग कर रही हैं जो ग्राहक संबंध प्रबंधन प्रणाली (सीआईएस), भौगोलिक सूचना प्रणाली (जीआईएस) और इंटरएक्टिव वॉयस रिस्पांस (आईवीआरएस) जैसी अन्य प्रणालियों का उपयोग करती है। आउटेज प्रबंधन प्रणाली में वितरण प्रणाली का नेटवर्क घटक/कनेक्टिविटी मॉडल होता है। नेटवर्क पर सुरक्षा उपकरणों (जैसे सर्किट ब्रेकर) के स्थानों के ज्ञान के साथ ग्राहकों से आउटेज कॉल के स्थानों को जोड़कर, आउटेज के स्थानों की भविष्यवाणी करने के लिए नियम इंजन का उपयोग किया जाता है। इसके आधार पर, बहाली गतिविधियों की रूपरेखा तैयार की जाती है और चालक दल को इसके लिए भेजा जाता है।
इसके समानांतर, वितरण उपयोगिताओं ने पर्यवेक्षी नियंत्रण और डेटा अधिग्रहण (एससीएडीए) सिस्टम को शुरू करना शुरू कर दिया, शुरुआत में केवल अपने उच्च वोल्टेज सबस्टेशनों पर। समय के साथ, SCADA का उपयोग धीरे-धीरे कम वोल्टेज स्तर वाली साइटों तक बढ़ गया है।
डीएमएस वास्तविक समय डेटा तक पहुंचते हैं और एकीकृत तरीके से नियंत्रण केंद्र पर कंसोल पर सभी जानकारी प्रदान करते हैं। विभिन्न भौगोलिक क्षेत्रों में उनका विकास भिन्न-भिन्न रहा। उदाहरण के लिए, अमेरिका में, डीएमएस आम तौर पर लेने से बढ़े आउटेज प्रबंधन प्रणालियाँ अगले स्तर तक, संपूर्ण अनुक्रमों को स्वचालित करती हैं और संपूर्ण वितरण स्पेक्ट्रम का अंत से अंत तक एकीकृत दृश्य प्रदान करती हैं। इसके विपरीत, यूके में, अधिक सघन और अधिक जालीदार नेटवर्क टोपोलॉजी ने, मजबूत स्वास्थ्य और सुरक्षा विनियमन के साथ मिलकर, उच्च-वोल्टेज स्विचिंग संचालन के शुरुआती केंद्रीकरण को जन्म दिया था, शुरुआत में बड़े वॉलबोर्ड पर मुद्रित कागज रिकॉर्ड और योजनाबद्ध आरेखों का उपयोग किया गया था जो ' वर्तमान चल रही स्थितियों को दिखाने के लिए चुंबकीय प्रतीकों से सुसज्जित। वहां, डीएमएस शुरू में एससीएडीए सिस्टम से विकसित हुए क्योंकि इन केंद्रीकृत नियंत्रण और सुरक्षा प्रबंधन प्रक्रियाओं को इलेक्ट्रॉनिक रूप से प्रबंधित करने की अनुमति देने के लिए इनका विस्तार किया गया था। इन डीएमएस को शुरुआती ओएमएस की तुलना में और भी अधिक विस्तृत घटक/कनेक्टिविटी मॉडल और स्कीमैटिक्स की आवश्यकता थी क्योंकि नेटवर्क पर हर संभव अलगाव और अर्थिंग बिंदु को शामिल करना था। इसलिए, यूके जैसे क्षेत्रों में, नेटवर्क घटक/कनेक्टिविटी मॉडल आमतौर पर पहले डीएमएस में विकसित किए गए थे, जबकि संयुक्त राज्य अमेरिका में ये आम तौर पर जीआईएस में बनाए गए थे।
DMS में विशिष्ट डेटा प्रवाह में SCADA प्रणाली, सूचना भंडारण और पुनर्प्राप्ति प्रणाली | सूचना भंडारण और पुनर्प्राप्ति (ISR) प्रणाली, संचार (COM) सर्वर, फ्रंट एंड प्रोसेसर | फ्रंट-एंड प्रोसेसर (FEPs) और फील्ड रिमोट टर्मिनल इकाइयाँ होती हैं। (एफआरटीयू)।
डीएमएस क्यों?
- आउटेज की अवधि कम करें
- आउटेज पूर्वानुमानों की गति और सटीकता में सुधार करें।
- बेहतर आउटेज लोकेशन के माध्यम से चालक दल की गश्त और ड्राइव के समय को कम करें।
- परिचालन प्रभावशीलता में सुधार करें
- बहाली के उद्देश्यों को प्राप्त करने के लिए आवश्यक क्रू संसाधनों का निर्धारण करें।
- ऑपरेटिंग क्षेत्रों के बीच संसाधनों का प्रभावी ढंग से उपयोग करें।
- निर्धारित करें कि पारस्परिक सहायता दल को शेड्यूल करने के लिए सबसे अच्छा समय कब है।
- ग्राहकों की संतुष्टि में वृद्धि
- एक डीएमएस में आईवीआर और अन्य मोबाइल प्रौद्योगिकियां शामिल होती हैं, जिसके माध्यम से ग्राहक कॉल के लिए बेहतर आउटेज संचार होता है।
- ग्राहकों को अधिक सटीक अनुमानित पुनर्स्थापन समय प्रदान करें।
- आउटेज से प्रभावित सभी ग्राहकों को ट्रैक करके, प्रत्येक फीडर पर प्रत्येक डिवाइस के विद्युत कॉन्फ़िगरेशन का निर्धारण करके और प्रत्येक बहाली प्रक्रिया के बारे में विवरण संकलित करके सेवा विश्वसनीयता में सुधार करें।
डीएमएस फ़ंक्शंस
उचित निर्णय लेने और ओ एंड एम गतिविधियों का समर्थन करने के लिए, डीएमएस समाधानों को निम्नलिखित कार्यों का समर्थन करना चाहिए:
- नेटवर्क विज़ुअलाइज़ेशन और समर्थन उपकरण
- विश्लेषणात्मक एवं उपचारात्मक कार्रवाई के लिए आवेदन
- उपयोगिता योजना उपकरण
- सिस्टम सुरक्षा योजनाएँ
डीएमएस द्वारा किए गए इसके विभिन्न उप कार्य नीचे सूचीबद्ध हैं:-
नेटवर्क कनेक्टिविटी विश्लेषण (एनसीए)
वितरण नेटवर्क आमतौर पर बड़े क्षेत्र को कवर करता है और विभिन्न वोल्टेज स्तरों पर विभिन्न ग्राहकों को बिजली प्रदान करता है। इसलिए बड़े जीआईएस/ऑपरेटर इंटरफ़ेस पर आवश्यक स्रोतों और लोड का पता लगाना अक्सर बहुत मुश्किल होता है। सामान्य SCADA सिस्टम GUI के साथ प्रदान की गई पैनिंग और ज़ूमिंग सटीक परिचालन आवश्यकता को कवर नहीं करती है। नेटवर्क कनेक्टिविटी विश्लेषण ऑपरेटर विशिष्ट कार्यक्षमता है जो ऑपरेटर को पसंदीदा नेटवर्क या घटक को बहुत आसानी से पहचानने या ढूंढने में मदद करती है। एनसीए आवश्यक विश्लेषण करता है और विभिन्न नेटवर्क लोड के फ़ीड बिंदु का प्रदर्शन प्रदान करता है। परिपथ वियोजक (सीबी), रिंग मेन (आरएमयू) और/या आइसोलेटर स्विच जैसे सभी स्विचिंग उपकरणों की स्थिति के आधार पर, जो मॉडल किए गए नेटवर्क की टोपोलॉजी को प्रभावित करते हैं, प्रचलित नेटवर्क टोपोलॉजी निर्धारित की जाती है। एनसीए ऑपरेटर को नेटवर्क में रेडियल मोड, लूप और समानताएं दर्शाते हुए वितरण नेटवर्क की ऑपरेटिंग स्थिति जानने में सहायता करता है।
स्विचिंग शेड्यूल और सुरक्षा प्रबंधन
यूके जैसे क्षेत्रों में डीएमएस का मुख्य कार्य हमेशा सुरक्षित स्विचिंग का समर्थन करना और नेटवर्क पर काम करना रहा है। नियंत्रण इंजीनियर काम शुरू करने से पहले नेटवर्क के हिस्से को अलग करने और सुरक्षित बनाने के लिए स्विचिंग शेड्यूल तैयार करते हैं, और डीएमएस अपने नेटवर्क मॉडल का उपयोग करके इन शेड्यूल को मान्य करता है। स्विचिंग शेड्यूल टेलीकंट्रोल्ड और मैनुअल (ऑन-साइट) स्विचिंग ऑपरेशन को जोड़ सकता है। जब आवश्यक अनुभाग सुरक्षित बना दिया जाता है, तो डीएमएस पेमिट टू वर्क (पीटीडब्ल्यू) दस्तावेज़ जारी करने की अनुमति देता है। इसके रद्द होने के बाद जब काम समाप्त हो जाता है, तब स्विचिंग शेड्यूल सामान्य चल रही व्यवस्था की बहाली की सुविधा प्रदान करता है। स्विचिंग घटकों को लागू होने वाले किसी भी परिचालन प्रतिबंध को प्रतिबिंबित करने के लिए भी टैग किया जा सकता है।
नेटवर्क घटक/कनेक्टिविटी मॉडल और संबंधित आरेखों को हमेशा बिल्कुल अद्यतित रखा जाना चाहिए। इसलिए स्विचिंग शेड्यूल सुविधा नेटवर्क मॉडल में 'पैच' को नौकरियों के उचित चरण में लाइव संस्करण पर लागू करने की भी अनुमति देती है। 'पैच' शब्द वॉलबोर्ड आरेखों को बनाए रखने के लिए पहले इस्तेमाल की गई विधि से लिया गया है।
राज्य अनुमान (एसई)
राज्य का अनुमान ट्रांसमिशन नेटवर्क के लिए समग्र निगरानी और नियंत्रण प्रणाली का अभिन्न अंग है। इसका मुख्य उद्देश्य सिस्टम वोल्टेज का विश्वसनीय अनुमान प्रदान करना है। राज्य अनुमानक से यह जानकारी पूरे नेटवर्क में नियंत्रण केंद्रों और डेटाबेस सर्वरों तक प्रवाहित होती है।[1] रुचि के चर ऑपरेटिंग सीमाओं के मार्जिन, उपकरण के स्वास्थ्य और आवश्यक ऑपरेटर कार्रवाई जैसे मापदंडों के संकेतक हैं। राज्य अनुमानक इन तथ्यों के बावजूद रुचि के इन चरों की गणना उच्च विश्वास के साथ करने की अनुमति देते हैं कि माप शोर से दूषित हो सकते हैं, या गायब या गलत हो सकते हैं।
भले ही हम सीधे स्थिति का निरीक्षण करने में सक्षम नहीं हो सकते हैं, लेकिन माप के स्कैन से इसका अनुमान लगाया जा सकता है जिसे सिंक्रनाइज़ माना जाता है। एल्गोरिदम को इस तथ्य की अनुमति देने की आवश्यकता है कि शोर की उपस्थिति माप को ख़राब कर सकती है। विशिष्ट विद्युत प्रणाली में, राज्य अर्ध-स्थैतिक होता है। समय स्थिरांक पर्याप्त रूप से तेज़ हैं ताकि सिस्टम की गतिशीलता जल्दी से ख़त्म हो जाए (माप आवृत्ति के संबंध में)। ऐसा प्रतीत होता है कि सिस्टम स्थिर अवस्थाओं के अनुक्रम के माध्यम से प्रगति कर रहा है जो लोड प्रोफ़ाइल में परिवर्तन जैसे विभिन्न मापदंडों द्वारा संचालित होते हैं। राज्य अनुमानक के इनपुट विभिन्न अनुप्रयोगों जैसे लोड प्रवाह विश्लेषण, आकस्मिकता विश्लेषण और अन्य अनुप्रयोगों को दिए जा सकते हैं।
लोड फ्लो एप्लिकेशन (एलएफए)
लोड प्रवाह अध्ययन महत्वपूर्ण उपकरण है जिसमें बिजली प्रणाली पर लागू संख्यात्मक विश्लेषण शामिल है। लोड प्रवाह अध्ययन आमतौर पर एकल-पंक्ति आरेख जैसे सरलीकृत नोटेशन का उपयोग करता है और वोल्टेज और करंट के बजाय एसी पावर के विभिन्न रूपों पर ध्यान केंद्रित करता है। यह सामान्य स्थिर-अवस्था संचालन में बिजली प्रणालियों का विश्लेषण करता है। विद्युत प्रवाह अध्ययन का लक्ष्य निर्दिष्ट लोड और जनरेटर की वास्तविक शक्ति और वोल्टेज स्थितियों के लिए विद्युत प्रणाली में प्रत्येक बस के लिए पूर्ण वोल्टेज कोण और परिमाण की जानकारी प्राप्त करना है। बार यह जानकारी ज्ञात हो जाने पर, प्रत्येक शाखा पर वास्तविक और प्रतिक्रियाशील बिजली प्रवाह के साथ-साथ जनरेटर प्रतिक्रियाशील बिजली उत्पादन को विश्लेषणात्मक रूप से निर्धारित किया जा सकता है।
इस समस्या की अरेखीय प्रकृति के कारण, स्वीकार्य सहनशीलता के भीतर समाधान प्राप्त करने के लिए संख्यात्मक तरीकों को नियोजित किया जाता है। लोड मॉडल को टेलिमीटर या पूर्वानुमानित फीडर धाराओं से मिलान करने के लिए स्वचालित रूप से लोड की गणना करने की आवश्यकता होती है। यह प्रत्येक व्यक्तिगत वितरण ट्रांसफार्मर पर लोड को उचित रूप से वितरित करने के लिए ग्राहक प्रकार, लोड प्रोफाइल और अन्य जानकारी का उपयोग करता है। लोड-फ्लो असली शक्ति फ्लो अध्ययन बिजली प्रणालियों के भविष्य के विस्तार की योजना बनाने के साथ-साथ मौजूदा प्रणालियों के सर्वोत्तम संचालन का निर्धारण करने के लिए महत्वपूर्ण है।
वोल्ट-वीएआर नियंत्रण (वीवीसी)
वोल्ट-वीएआर नियंत्रण या वीवीसी पूरे बिजली वितरण प्रणालियों में वोल्टेज स्तर और प्रतिक्रियाशील शक्ति (वीएआर) के प्रबंधन की प्रक्रिया को संदर्भित करता है। ये दो मात्राएँ संबंधित हैं, क्योंकि जब प्रतिक्रियाशील शक्ति प्रेरक रेखा पर प्रवाहित होती है (और सभी रेखाओं में कुछ प्रेरकत्व होता है) तो उस रेखा में वोल्टेज में गिरावट देखी जाती है। वीवीसी में ऐसे उपकरण शामिल हैं जो वोल्टेज ड्रॉप के आकार को बदलने के लिए जानबूझकर प्रतिक्रियाशील शक्ति को ग्रिड में इंजेक्ट करते हैं, इसके अलावा ऐसे उपकरण जो सीधे वोल्टेज को नियंत्रित करते हैं।
लीगेसी ग्रिड में, वोल्टेज प्रबंधन करने के लिए तीन प्राथमिक उपकरण हैं: लोड टैप चेंजर्स (एलटीसी), वोल्टेज रेगुलेटर और संधारित्र बैंक। एलटीसी और वोल्टेज रेगुलेटर वेरिएबल टर्न अनुपात वाले ट्रांसफार्मर को संदर्भित करते हैं जिन्हें नेटवर्क में रणनीतिक बिंदुओं पर रखा जाता है और आवश्यकतानुसार वोल्टेज बढ़ाने या कम करने के लिए समायोजित किया जाता है। कैपेसिटर बैंक प्रतिक्रियाशील शक्ति "उत्पन्न" करके वोल्टेज का प्रबंधन करते हैं, और अब तक प्राथमिक उपकरण रहे हैं जिसके माध्यम से वास्तविक वोल्ट/वीएआर नियंत्रण किया जाता है। ये बड़े कैपेसिटर स्विच के माध्यम से शंट कॉन्फ़िगरेशन में ग्रिड से जुड़े होते हैं, जो बंद होने पर कैपेसिटर को वीएआर उत्पन्न करने और कनेक्शन के बिंदु पर वोल्टेज बढ़ाने की अनुमति देते हैं। भविष्य में, आगे वीवीसी स्मार्ट इनवर्टर और अन्य वितरित पीढ़ी संसाधनों द्वारा किया जा सकता है, जो वितरण नेटवर्क में प्रतिक्रियाशील शक्ति को भी इंजेक्ट कर सकता है। वीवीसी एप्लिकेशन सभी वीवीसी उपकरणों के लिए आवश्यक कार्य योजनाओं का सुझाव देकर ऑपरेटर को खतरनाक रूप से कम या उच्च वोल्टेज की स्थिति को कम करने में मदद करता है। योजना आवश्यक नल स्थिति और कैपेसिटर स्विचिंग स्थिति देगी ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि वोल्टेज अपने नाममात्र मूल्य के करीब रहे और इस प्रकार उपयोगिता के लिए वोल्ट-वीएआर नियंत्रण फ़ंक्शन को अनुकूलित किया जा सके।
एक स्थिर वोल्टेज प्रोफ़ाइल बनाए रखने के अलावा, वीवीसी के पास बिजली लाइनों की एम्पैसिटी (वर्तमान-वहन क्षमता) के लिए संभावित लाभ हैं। ऐसे भार हो सकते हैं जिनमें कैपेसिटर और प्रारंभ करनेवाला ्स (जैसे विद्युत मोटर्स) जैसे प्रतिक्रियाशील घटक होते हैं जो ग्रिड पर दबाव डालते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि इन भारों का प्रतिक्रियाशील भाग उन्हें अन्यथा तुलनीय, विशुद्ध रूप से प्रतिरोधक भार की तुलना में अधिक धारा खींचने का कारण बनता है। अतिरिक्त करंट के परिणामस्वरूप ट्रांसफार्मर, कंडक्टर आदि उपकरण गर्म हो सकते हैं, जिन्हें कुल करंट ले जाने के लिए आकार बदलने की आवश्यकता हो सकती है। आदर्श विद्युत प्रणाली को सिस्टम में सभी स्तरों पर प्रतिक्रियाशील शक्ति के उत्पादन, अवशोषण और प्रवाह की सावधानीपूर्वक योजना बनाकर वर्तमान प्रवाह को नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है।
बिजली की कटौती एप्लिकेशन (एलएसए)
विद्युत वितरण प्रणालियों में संचरण लाइन का लंबा विस्तार, कई इंजेक्शन बिंदु और उपभोक्ता मांग में उतार-चढ़ाव होता है। ये सुविधाएँ स्वाभाविक रूप से अस्थिरता या अप्रत्याशित सिस्टम स्थितियों के प्रति संवेदनशील हैं जो गंभीर विफलता का कारण बन सकती हैं। अस्थिरता आमतौर पर दोषों, अधिकतम कमी या सुरक्षा विफलताओं के कारण बिजली प्रणाली में उतार-चढ़ाव से उत्पन्न होती है। वितरण लोड शेडिंग और पुनर्स्थापन योजनाएं किसी भी उपयोगिता में आपातकालीन संचालन और नियंत्रण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं।
एक स्वचालित लोड शेडिंग एप्लिकेशन वितरण नेटवर्क में पूर्व निर्धारित ट्रिगर स्थितियों का पता लगाता है और नियंत्रण क्रियाओं के पूर्वनिर्धारित सेट करता है, जैसे गैर-महत्वपूर्ण फीडरों को खोलना या बंद करना, डाउनस्ट्रीम वितरण या इंजेक्शन के स्रोतों को फिर से कॉन्फ़िगर करना, या ट्रांसफार्मर पर टैप नियंत्रण करना। जब वितरण नेटवर्क जटिल होता है और बड़े क्षेत्र को कवर करता है, तो डाउनस्ट्रीम में की गई आपातकालीन कार्रवाइयां नेटवर्क के अपस्ट्रीम हिस्सों पर बोझ को कम कर सकती हैं। गैर-स्वचालित प्रणाली में, जागरूकता और मैन्युअल ऑपरेटर हस्तक्षेप परेशानी को कम करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। यदि समस्याओं का शीघ्र समाधान नहीं किया गया, तो वे तेजी से बढ़ सकती हैं और बड़ी विनाशकारी विफलता का कारण बन सकती हैं।
डीएमएस को मॉड्यूलर स्वचालित लोड शेडिंग और पुनर्स्थापना एप्लिकेशन प्रदान करने की आवश्यकता है जो किसी भी उपयोगिता के लिए आपातकालीन संचालन और नियंत्रण आवश्यकताओं को स्वचालित करता है। एप्लिकेशन में विभिन्न गतिविधियों जैसे अंडर फ़्रीक्वेंसी लोड शेडिंग (यूएफएलएस), सीमा उल्लंघन और दिन आधारित लोड शेडिंग योजनाओं का समय शामिल होना चाहिए जो आमतौर पर ऑपरेटर द्वारा किया जाता है।
दोष प्रबंधन एवं सिस्टम पुनर्स्थापन (एफएमएसआर)
बिजली आपूर्ति की विश्वसनीयता और गुणवत्ता प्रमुख पैरामीटर हैं जिन्हें किसी भी उपयोगिता द्वारा सुनिश्चित करने की आवश्यकता है। ग्राहक के लिए आउटेज समय अवधि कम होने से, सभी उपयोगिता विश्वसनीयता सूचकांकों में सुधार होगा इसलिए एफएमएसआर या स्वचालित स्विचिंग एप्लिकेशन महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। एफएमएसआर के लिए आवश्यक दो मुख्य विशेषताएं हैं: स्विचिंग प्रबंधन और सुझाई गई स्विचिंग योजना
डीएमएस एप्लिकेशन एससीएडीए सिस्टम से दोषों की जानकारी प्राप्त करता है और दोषों की पहचान करने और स्विचिंग प्रबंधन एप्लिकेशन चलाने के लिए इसे संसाधित करता है; परिणाम अनुप्रयोगों द्वारा कार्य योजनाओं में परिवर्तित कर दिए जाते हैं। कार्य योजना में स्वचालित लोड ब्रेक स्विच/आरएमयू/सेक्शनलाइज़र को चालू/बंद करना शामिल है। कार्य योजना को कार्यक्षमता द्वारा प्रदान किए गए अध्ययन मोड में सत्यापित किया जा सकता है। कॉन्फ़िगरेशन के आधार पर स्विचिंग प्रबंधन मैन्युअल/स्वचालित हो सकता है।
फीडर रीकॉन्फिगरेशन (एलबीएफआर) के माध्यम से लोड संतुलन
फीडर पुनर्संरचना के माध्यम से लोड संतुलन (विद्युत शक्ति) उपयोगिताओं के लिए आवश्यक अनुप्रयोग है जहां उनके पास लोड भीड़भाड़ वाले क्षेत्र को खिलाने वाले कई फीडर होते हैं। नेटवर्क पर लोड को संतुलित करने के लिए, ऑपरेटर लोड को नेटवर्क के अन्य भागों में पुनः रूट करता है। आपको विद्युत वितरण प्रणाली में ऊर्जा वितरण का प्रबंधन करने और समस्या क्षेत्रों की पहचान करने की अनुमति देने के लिए फीडर लोड प्रबंधन (एफएलएम) आवश्यक है। फीडर लोड प्रबंधन वितरण प्रणाली के महत्वपूर्ण संकेतों की निगरानी करता है और चिंता के क्षेत्रों की पहचान करता है ताकि वितरण ऑपरेटर को पहले से चेतावनी दी जा सके और वह कुशलतापूर्वक वहां ध्यान केंद्रित कर सके जहां इसकी सबसे अधिक आवश्यकता है। यह मौजूदा समस्याओं के अधिक तेजी से सुधार की अनुमति देता है और समस्या से बचने की संभावनाओं को सक्षम बनाता है, जिससे विश्वसनीयता और ऊर्जा वितरण प्रदर्शन दोनों में सुधार होता है।
इसी तरह, फीडर रीकॉन्फ़िगरेशन का उपयोग हानि शमन के लिए भी किया जाता है। कई नेटवर्क और परिचालन बाधाओं के कारण उपयोगिता नेटवर्क को होने वाले नुकसान के परिणामों को जाने बिना अपनी अधिकतम क्षमता तक संचालित किया जा सकता है। प्रभावी संचालन के लिए इन परिचालनों के कारण होने वाली समग्र ऊर्जा हानि और राजस्व हानि को कम किया जाएगा। डीएमएस एप्लिकेशन इसके लिए स्विचिंग प्रबंधन एप्लिकेशन का उपयोग करता है, घाटे को कम करने की समस्या को इष्टतम पावर फ्लो एल्गोरिदम द्वारा हल किया जाता है और स्विचिंग योजनाएं उपरोक्त फ़ंक्शन के समान बनाई जाती हैं
वितरण भार पूर्वानुमान (डीएलएफ)
डिस्ट्रीब्यूशन लोड फोरकास्टिंग (डीएलएफ) लोड पूर्वानुमान बनाने, प्रबंधित करने और विश्लेषण करने के लिए संरचित इंटरफ़ेस प्रदान करता है। विद्युत ऊर्जा भार पूर्वानुमान के लिए सटीक मॉडल उपयोगिता कंपनी के संचालन और योजना के लिए आवश्यक हैं। डीएलएफ विद्युत उपयोगिता को महत्वपूर्ण निर्णय लेने में मदद करता है जिसमें विद्युत ऊर्जा खरीदने, लोड स्विचिंग के साथ-साथ बुनियादी ढांचे के विकास पर निर्णय शामिल हैं।
लोड पूर्वानुमान को अलग-अलग योजना अवधि के अनुसार वर्गीकृत किया गया है: अल्पकालिक लोड पूर्वानुमान या एसटीएलएफ (1 दिन तक, मध्यम अवधि लोड पूर्वानुमान या एमटीएलएफ (1 दिन से 1 वर्ष), और दीर्घकालिक लोड पूर्वानुमान या एलटीएलएफ (1- 10 वर्ष)। पूरे वर्ष भार का सटीक पूर्वानुमान लगाने के लिए, मौसम, सौर विकिरण, जनसंख्या, प्रति व्यक्ति सकल घरेलू उत्पाद मौसम और छुट्टियों सहित विभिन्न बाहरी कारकों पर विचार करने की आवश्यकता है। उदाहरण के लिए, सर्दियों के मौसम में, औसत पवन शीतलन कारक हो सकता है ग्रीष्मकालीन मॉडल में उपयोग किए गए चर के अतिरिक्त व्याख्यात्मक चर के रूप में जोड़ा गया। वसंत और पतझड़ जैसे संक्रमणकालीन मौसमों में, परिवर्तन तकनीक का उपयोग किया जा सकता है। छुट्टियों के लिए, वास्तविक अवकाश का अनुमान लगाने के लिए छुट्टी प्रभाव भार को सामान्य भार से घटाया जा सकता है बेहतर लोड करें.
एकाधिक प्रतिगमन , घातांक सुगम करना , पुनरावृत्त पुनर्भारित न्यूनतम-वर्ग, अनुकूली लोड पूर्वानुमान, स्टोकेस्टिक समय श्रृंखला, फजी लॉजिक, तंत्रिका नेटवर्क और ज्ञान-आधारित सिस्टम जैसी विभिन्न तकनीकों के आधार पर लोड पूर्वानुमान के लिए विभिन्न पूर्वानुमानित मॉडलिंग विकसित किए गए हैं। इनमें से, सबसे लोकप्रिय एसटीएलएफ स्टोकेस्टिक टाइम सीरीज़ मॉडल थे जैसे ऑटोरेग्रेसिव मॉडल | ऑटोरेग्रेसिव (एआर) मॉडल, ऑटोरेग्रेसिव मूविंग एवरेज मॉडल (एआरएमए), ऑटोरेग्रेसिव इंटीग्रेटेड मूविंग एवरेज (एआरआईएमए) मॉडल और फ़ज़ी लॉजिक और न्यूरल नेटवर्क का उपयोग करने वाले अन्य मॉडल।
डीएलएफ डेटा एग्रीगेटर और पूर्वानुमान क्षमताएं प्रदान करता है जो आज की आवश्यकताओं को पूरा करने और भविष्य की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है और इसमें दोहराने योग्य और सटीक पूर्वानुमान तैयार करने की क्षमता होनी चाहिए।
मानक आधारित एकीकरण
किसी भी एकीकृत ऊर्जा वितरण उपयोगिता संचालन मॉडल में, जीआईएस, बिलिंग और मीटरिंग समाधान, ईआरपी, परिसंपत्ति प्रबंधन प्रणाली जैसे विभिन्न कार्यात्मक मॉड्यूल होते हैं जो समानांतर में काम करते हैं और नियमित संचालन का समर्थन करते हैं। अक्सर, इनमें से प्रत्येक कार्यात्मक मॉड्यूल को नेटवर्क की वर्तमान संचालन स्थिति, वर्कफ़्लो और संसाधनों (जैसे चालक दल, संपत्ति इत्यादि) का आकलन करने के लिए दूसरे के साथ आवधिक या वास्तविक समय डेटा का आदान-प्रदान करने की आवश्यकता होती है। अन्य बिजली प्रणाली खंडों के विपरीत, वितरण प्रणाली हर दिन बदलती या बढ़ती है, और यह नए उपभोक्ता के जुड़ने, नई ट्रांसमिशन लाइन या उपकरण के प्रतिस्थापन के कारण हो सकता है। यदि विभिन्न कार्यात्मक मॉड्यूल गैर-मानक वातावरण में काम कर रहे हैं और कस्टम एपीआई और डेटाबेस इंटरफेस का उपयोग करते हैं, तो प्रबंधन के लिए इंजीनियरिंग प्रयास बहुत बड़ा हो जाएगा। जल्द ही बढ़ते परिवर्तनों और परिवर्धन को प्रबंधित करना मुश्किल हो जाएगा जिसके परिणामस्वरूप सिस्टम एकीकरण गैर-कार्यात्मक हो जाएगा। इसलिए उपयोगिताएँ कार्यात्मक मॉड्यूल के पूर्ण लाभ का उपयोग नहीं कर सकती हैं और कुछ मामलों में; सिस्टम को बहुत अधिक लागत पर उपयुक्त वातावरण में स्थानांतरित करने की भी आवश्यकता हो सकती है।
जैसे ही ये समस्याएं सामने आईं, अंतर-अनुप्रयोग डेटा एक्सचेंजों के लिए विभिन्न मानकीकरण प्रक्रियाएं शुरू की गईं। यह समझा गया कि मानक आधारित एकीकरण से अन्य कार्यात्मक मॉड्यूल के साथ एकीकरण में आसानी होगी और यह परिचालन प्रदर्शन में भी सुधार करेगा। यह सुनिश्चित करता है कि उपयोगिता भविष्य के विस्तार के लिए विक्रेता तटस्थ वातावरण में हो सकती है, जिसका अर्थ यह है कि उपयोगिता आसानी से मौजूदा कार्यक्षमता के शीर्ष पर नए कार्यात्मक मॉड्यूल जोड़ सकती है और नए इंटरफ़ेस एडाप्टर के बिना आसानी से डेटा को प्रभावी ढंग से पुश या खींच सकती है।
आईईसी 61968 मानक आधारित एकीकरण
आईईसी 61968 अंतर्राष्ट्रीय इंटरनेशनल इलेक्ट्रोटेक्नीकल कमीशन तकनीकी समिति 57 के कार्य समूह 14 द्वारा विकसित किया जा रहा मानक है और विद्युत वितरण प्रणाली अनुप्रयोगों के बीच सूचना आदान-प्रदान के लिए मानकों को परिभाषित करता है। इसका उद्देश्य उपयोगिता उद्यम के अंतर-अनुप्रयोग एकीकरण का समर्थन करना है जिसे विभिन्न अनुप्रयोगों से डेटा एकत्र करने की आवश्यकता होती है जो नए या पुराने हो सकते हैं।
आईईसी 61968 के अनुसार, डीएमएस बिजली वितरण के लिए उपकरणों की निगरानी और नियंत्रण, सिस्टम विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए प्रबंधन प्रक्रियाओं, वोल्टेज प्रबंधन, मांग-पक्ष प्रबंधन, आउटेज प्रबंधन, कार्य प्रबंधन, स्वचालित मैपिंग और सुविधाओं के प्रबंधन जैसी विभिन्न क्षमताओं को समाहित करता है। IEC 61968 मानकों का सार इंटरफ़ेस रेफरेंस मॉडल (IRM) है जो अनुप्रयोगों के प्रत्येक वर्ग के लिए विभिन्न मानक इंटरफेस को परिभाषित करता है। ठोस (भौतिक) अनुप्रयोगों का प्रतिनिधित्व करने के लिए सार (तार्किक) घटकों को सूचीबद्ध किया गया है। उदाहरण के लिए, नेटवर्क ऑपरेशन (एनओ) जैसे व्यावसायिक कार्य को नेटवर्क ऑपरेशन मॉनिटरिंग (एनएमओएन) जैसे विभिन्न व्यावसायिक उप-कार्यों द्वारा दर्शाया जा सकता है, जो बदले में सबस्टेशन राज्य पर्यवेक्षण, नेटवर्क राज्य पर्यवेक्षण और अलार्म पर्यवेक्षण जैसे अमूर्त घटकों द्वारा दर्शाया जाएगा। .
आईईसी 61968 अनुशंसा करता है कि अनुरूप उपयोगिता अंतर-अनुप्रयोग बुनियादी ढांचे के सिस्टम इंटरफेस को एकीकृत मॉडलिंग भाषा (यूएमएल) का उपयोग करके परिभाषित किया जाए। यूएमएल में ग्राफिक नोटेशन तकनीकों का सेट शामिल है जिसका उपयोग ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड सॉफ़्टवेयर-गहन सिस्टम के विज़ुअल मॉडल बनाने के लिए किया जा सकता है। IEC 61968 श्रृंखला के मानक सामान्य सूचना मॉडल (कंप्यूटिंग) (CIM) का विस्तार करते हैं, जिसे वर्तमान में विद्युत वितरण की जरूरतों को पूरा करने के लिए UML मॉडल के रूप में बनाए रखा जाता है। विशेष रूप से इंटरनेट पर संरचित दस्तावेज़ इंटरचेंज के लिए, उपयोग किया जाने वाला डेटा प्रारूप एक्सटेंसिबल मार्कअप लैंग्वेज (XML) हो सकता है। इसके प्राथमिक उपयोगों में से विभिन्न और संभावित रूप से असंगत कंप्यूटर सिस्टम के बीच सूचना का आदान-प्रदान है। इस प्रकार XML वितरण प्रबंधन के लिए सिस्टम इंटरफेस के क्षेत्र के लिए उपयुक्त है। यह संदेश पेलोड को प्रारूपित करता है ताकि इसे विभिन्न मैसेजिंग ट्रांसपोर्ट जैसे SOAP (सरल ऑब्जेक्ट एक्सेस प्रोटोकॉल ) आदि में लोड किया जा सके।
संदर्भ
- ↑ Yih-Fang Huang; Werner, S.; Jing Huang; Kashyap, N.; Gupta, V., "State Estimation in Electric Power Grids: Meeting New Challenges Presented by the Requirements of the Future Grid," Signal Processing Magazine, IEEE , vol.29, no.5, pp.33,43, Sept. 2012
