জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের উত্তেজনা ব্যবস্থা কী?

প্রকৃতিতে সকল নদীরই একটি নির্দিষ্ট ঢাল থাকে। মাধ্যাকর্ষণের প্রভাবে নদীর তলদেশ দিয়ে জল প্রবাহিত হয়। উচ্চ উচ্চতায় জলে প্রচুর পরিমাণে সম্ভাব্য শক্তি থাকে। জলবাহী কাঠামো এবং ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল সরঞ্জামের সাহায্যে, জলের শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত করা যেতে পারে, অর্থাৎ জলবিদ্যুৎ উৎপাদন। জলবিদ্যুৎ উৎপাদনের নীতি হল আমাদের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক আবেশন, অর্থাৎ, যখন একটি পরিবাহী চৌম্বক ক্ষেত্রের চৌম্বকীয় প্রবাহ লাইনগুলিকে কেটে দেয়, তখন এটি তড়িৎ প্রবাহ উৎপন্ন করবে। এর মধ্যে, চৌম্বক ক্ষেত্রে পরিবাহীর "গতি" জল প্রবাহের মাধ্যমে অর্জন করা হয় যা টারবাইনকে প্রভাবিত করে জল শক্তিকে ঘূর্ণন যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরিত করে; এবং চৌম্বক ক্ষেত্র প্রায় সর্বদা জেনারেটর রটার উইন্ডিংয়ের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত উত্তেজনা ব্যবস্থা দ্বারা উৎপন্ন উত্তেজনা প্রবাহ দ্বারা গঠিত হয়, অর্থাৎ, চৌম্বকত্ব বিদ্যুৎ দ্বারা উৎপন্ন হয়।
১. উত্তেজনা ব্যবস্থা কী? শক্তি রূপান্তর বাস্তবায়নের জন্য, সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের একটি ডিসি চৌম্বক ক্ষেত্র প্রয়োজন, এবং এই চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে এমন ডিসি কারেন্টকে জেনারেটরের উত্তেজনা কারেন্ট বলা হয়। সাধারণত, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশনের নীতি অনুসারে জেনারেটর রটারে চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরির প্রক্রিয়াটিকে উত্তেজনা বলা হয়। উত্তেজনা ব্যবস্থা বলতে সেই সরঞ্জামগুলিকে বোঝায় যা সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের জন্য উত্তেজনা কারেন্ট সরবরাহ করে। এটি সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ। এটি সাধারণত দুটি প্রধান অংশ নিয়ে গঠিত: উত্তেজনা শক্তি ইউনিট এবং উত্তেজনা নিয়ন্ত্রক। উত্তেজনা শক্তি ইউনিট সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটর রটারকে উত্তেজনা কারেন্ট সরবরাহ করে এবং উত্তেজনা নিয়ন্ত্রক ইনপুট সংকেত এবং প্রদত্ত নিয়ন্ত্রণ মানদণ্ড অনুসারে উত্তেজনা শক্তি ইউনিটের আউটপুট নিয়ন্ত্রণ করে।

২. উত্তেজনা ব্যবস্থার কার্যকারিতা উত্তেজনা ব্যবস্থার নিম্নলিখিত প্রধান কাজগুলি রয়েছে: (১) স্বাভাবিক অপারেটিং পরিস্থিতিতে, এটি জেনারেটরের উত্তেজনা প্রবাহ সরবরাহ করে এবং ভোল্টেজ স্থিতিশীলতা বজায় রাখার জন্য জেনারেটরের টার্মিনাল ভোল্টেজ এবং লোড অবস্থার সাথে প্রদত্ত আইন অনুসারে উত্তেজনা প্রবাহকে সামঞ্জস্য করে। উত্তেজনা প্রবাহ সামঞ্জস্য করে কেন ভোল্টেজ স্থিতিশীলতা বজায় রাখা যেতে পারে? জেনারেটর স্টেটর উইন্ডিংয়ের প্ররোচিত বিভব (অর্থাৎ নো-লোড পটেনশিয়াল) Ed, টার্মিনাল ভোল্টেজ Ug, জেনারেটরের প্রতিক্রিয়াশীল লোড প্রবাহ Ir এবং অনুদৈর্ঘ্য সিঙ্ক্রোনাস রিঅ্যাক্ট্যান্স Xd এর মধ্যে একটি আনুমানিক সম্পর্ক রয়েছে:
প্ররোচিত বিভব Ed চৌম্বকীয় প্রবাহের সমানুপাতিক, এবং চৌম্বকীয় প্রবাহ উত্তেজনা প্রবাহের মাত্রার উপর নির্ভর করে। যখন উত্তেজনা প্রবাহ অপরিবর্তিত থাকে, তখন চৌম্বকীয় প্রবাহ এবং প্ররোচিত বিভব Ed অপরিবর্তিত থাকে। উপরের সূত্র থেকে দেখা যায় যে জেনারেটরের টার্মিনাল ভোল্টেজ প্রতিক্রিয়াশীল প্রবাহ বৃদ্ধির সাথে সাথে হ্রাস পাবে। তবে, পাওয়ার মানের জন্য ব্যবহারকারীর প্রয়োজনীয়তা পূরণ করার জন্য, জেনারেটরের টার্মিনাল ভোল্টেজ মূলত অপরিবর্তিত থাকা উচিত। স্পষ্টতই, এই প্রয়োজনীয়তা অর্জনের উপায় হল প্রতিক্রিয়াশীল প্রবাহ Ir পরিবর্তনের সাথে সাথে জেনারেটরের উত্তেজনা প্রবাহ সামঞ্জস্য করা (অর্থাৎ লোড পরিবর্তিত হয়)। (2) লোড শর্ত অনুসারে, প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি সামঞ্জস্য করার জন্য একটি নির্দিষ্ট নিয়ম অনুসারে উত্তেজনা প্রবাহ সামঞ্জস্য করা হয়। প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি সামঞ্জস্য করা কেন প্রয়োজন? অনেক বৈদ্যুতিক সরঞ্জাম ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক আবেশনের নীতির উপর ভিত্তি করে কাজ করে, যেমন ট্রান্সফরমার, মোটর, ওয়েল্ডিং মেশিন ইত্যাদি। তারা সকলেই শক্তি রূপান্তর এবং স্থানান্তর করার জন্য একটি বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্র স্থাপনের উপর নির্ভর করে। একটি বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্র এবং প্ররোচিত চৌম্বকীয় প্রবাহ স্থাপনের জন্য প্রয়োজনীয় বৈদ্যুতিক শক্তিকে প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি বলা হয়। বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় কয়েল সহ সমস্ত বৈদ্যুতিক সরঞ্জাম চৌম্বক ক্ষেত্র স্থাপনের জন্য প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি ব্যবহার করে। প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি ছাড়া, মোটর ঘোরাবে না, ট্রান্সফরমার ভোল্টেজ রূপান্তর করতে সক্ষম হবে না এবং অনেক বৈদ্যুতিক সরঞ্জাম কাজ করবে না। অতএব, প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি কোনওভাবেই অকেজো শক্তি নয়। স্বাভাবিক পরিস্থিতিতে, বৈদ্যুতিক সরঞ্জামগুলি কেবল জেনারেটর থেকে সক্রিয় শক্তি গ্রহণ করে না, বরং জেনারেটর থেকে প্রতিক্রিয়াশীল শক্তিও গ্রহণ করতে হয়। যদি পাওয়ার গ্রিডে প্রতিক্রিয়াশীল শক্তির সরবরাহ কম থাকে, তবে বৈদ্যুতিক সরঞ্জামগুলিতে একটি স্বাভাবিক তড়িৎ চৌম্বকীয় ক্ষেত্র স্থাপন করার জন্য পর্যাপ্ত প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি থাকবে না। তখন এই বৈদ্যুতিক সরঞ্জামগুলি রেটেড অপারেশন বজায় রাখতে পারবে না এবং বৈদ্যুতিক সরঞ্জামের টার্মিনাল ভোল্টেজ কমে যাবে, ফলে বৈদ্যুতিক সরঞ্জামের স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপ প্রভাবিত হবে। অতএব, প্রকৃত লোড অনুসারে প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি সামঞ্জস্য করা প্রয়োজন এবং জেনারেটর দ্বারা প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি আউটপুট উত্তেজনা প্রবাহের মাত্রার সাথে সম্পর্কিত। নির্দিষ্ট নীতিটি এখানে বিশদভাবে বর্ণনা করা হবে না। (3) যখন পাওয়ার সিস্টেমে একটি শর্ট সার্কিট দুর্ঘটনা ঘটে বা অন্যান্য কারণে জেনারেটরের টার্মিনাল ভোল্টেজ গুরুতরভাবে কমে যায়, তখন পাওয়ার সিস্টেমের গতিশীল স্থিতিশীলতা সীমা এবং রিলে সুরক্ষা কর্মের নির্ভুলতা উন্নত করার জন্য জেনারেটরকে জোরপূর্বক উত্তেজিত করা যেতে পারে। (৪) হঠাৎ লোডশেডিং এবং অন্যান্য কারণে যখন জেনারেটরের ওভারভোল্টেজ দেখা দেয়, তখন জেনারেটর টার্মিনাল ভোল্টেজের অত্যধিক বৃদ্ধি সীমিত করার জন্য জেনারেটরকে জোরপূর্বক ডিম্যাগনেটাইজ করা যেতে পারে। (৫) বিদ্যুৎ ব্যবস্থার স্থিতিশীল স্থিতিশীলতা উন্নত করা। (৬) যখন জেনারেটরের ভিতরে এবং এর সীসা তারে ফেজ-টু-ফেজ শর্ট সার্কিট ঘটে অথবা জেনারেটর টার্মিনাল ভোল্টেজ খুব বেশি হয়, তখন দুর্ঘটনার প্রসারণ সীমিত করার জন্য দ্রুত ডিম্যাগনেটাইজেশন করা হয়। (৭) সমান্তরাল জেনারেটরের প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি যুক্তিসঙ্গতভাবে বিতরণ করা যেতে পারে।

৩. উত্তেজনা ব্যবস্থার শ্রেণীবিভাগ জেনারেটর যেভাবে উত্তেজনা প্রবাহ গ্রহণ করে (অর্থাৎ, উত্তেজনা বিদ্যুৎ সরবরাহের সরবরাহ পদ্ধতি) সেই অনুসারে, উত্তেজনা ব্যবস্থাকে বাহ্যিক উত্তেজনা এবং স্ব-উত্তেজনায় ভাগ করা যায়: অন্যান্য বিদ্যুৎ সরবরাহ থেকে প্রাপ্ত উত্তেজনা প্রবাহকে বাহ্যিক উত্তেজনা বলা হয়; জেনারেটর থেকেই প্রাপ্ত উত্তেজনা প্রবাহকে স্ব-উত্তেজনা বলা হয়। সংশোধন পদ্ধতি অনুসারে, এটিকে ঘূর্ণমান উত্তেজনা এবং স্থির উত্তেজনায় ভাগ করা যায়। স্থির উত্তেজনা ব্যবস্থায় কোনও বিশেষ উত্তেজনা যন্ত্র থাকে না। যদি এটি জেনারেটর থেকেই উত্তেজনা শক্তি গ্রহণ করে, তবে তাকে স্ব-উত্তেজনা স্ট্যাটিক উত্তেজনা বলা হয়। স্ব-উত্তেজনা স্ট্যাটিক উত্তেজনাকে স্ব-সমান্তরাল উত্তেজনা এবং স্ব-চক্রবৃদ্ধি উত্তেজনায় ভাগ করা যায়।
সর্বাধিক ব্যবহৃত উত্তেজনা পদ্ধতি হল স্ব-সমান্তরাল উত্তেজনা স্ট্যাটিক উত্তেজনা, যেমনটি নীচের চিত্রে দেখানো হয়েছে। এটি জেনারেটর আউটলেটের সাথে সংযুক্ত রেক্টিফায়ার ট্রান্সফরমারের মাধ্যমে উত্তেজনা শক্তি গ্রহণ করে এবং সংশোধনের পরে জেনারেটর উত্তেজনা বর্তমান সরবরাহ করে।
স্ব-সমান্তরাল উত্তেজনা স্ট্যাটিক রেক্টিফায়ার উত্তেজনা সিস্টেমের তারের চিত্র

স্ব-সমান্তরাল উত্তেজনা স্ট্যাটিক উত্তেজনা সিস্টেম প্রধানত নিম্নলিখিত অংশগুলি নিয়ে গঠিত: উত্তেজনা ট্রান্সফরমার, সংশোধনকারী, ডিম্যাগনেটাইজেশন ডিভাইস, নিয়ন্ত্রণ নিয়ন্ত্রক এবং ওভারভোল্টেজ সুরক্ষা ডিভাইস। এই পাঁচটি অংশ যথাক্রমে নিম্নলিখিত ফাংশনগুলি সম্পন্ন করে:
(১) এক্সাইটেশন ট্রান্সফরমার: মেশিনের প্রান্তে ভোল্টেজ কমিয়ে রেকটিফায়ারের সাথে মিলে যাওয়া ভোল্টেজ করুন।
(২) রেকটিফায়ার: এটি সমগ্র সিস্টেমের মূল উপাদান। এসি থেকে ডিসিতে রূপান্তরের কাজটি সম্পন্ন করার জন্য প্রায়শই একটি তিন-ফেজ সম্পূর্ণ নিয়ন্ত্রিত ব্রিজ সার্কিট ব্যবহার করা হয়।
(৩) ডিম্যাগনেটাইজেশন ডিভাইস: ডিম্যাগনেটাইজেশন ডিভাইস দুটি অংশ নিয়ে গঠিত, যথা ডিম্যাগনেটাইজেশন সুইচ এবং ডিম্যাগনেটাইজেশন রেজিস্টর। দুর্ঘটনার ক্ষেত্রে এই ডিভাইসটি ইউনিটের দ্রুত ডিম্যাগনেটাইজেশনের জন্য দায়ী।
(৪) নিয়ন্ত্রণ নিয়ন্ত্রক: জেনারেটরের প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি এবং ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণের প্রভাব অর্জনের জন্য, উত্তেজনা ব্যবস্থার নিয়ন্ত্রণ যন্ত্রটি সংশোধনকারী যন্ত্রের থাইরিস্টরের পরিবাহী কোণ নিয়ন্ত্রণ করে উত্তেজনা প্রবাহ পরিবর্তন করে।
(৫) ওভারভোল্টেজ সুরক্ষা: যখন জেনারেটর রটার সার্কিটে ওভারভোল্টেজ থাকে, তখন ওভারভোল্টেজ শক্তি ব্যবহার করার জন্য, ওভারভোল্টেজের মান সীমিত করার জন্য এবং জেনারেটর রটার উইন্ডিং এবং এর সাথে সংযুক্ত সরঞ্জামগুলিকে সুরক্ষিত করার জন্য সার্কিটটি চালু করা হয়।
স্ব-সমান্তরাল উত্তেজনা স্ট্যাটিক উত্তেজনা সিস্টেমের সুবিধাগুলি হল: সরল কাঠামো, কম সরঞ্জাম, কম বিনিয়োগ এবং কম রক্ষণাবেক্ষণ। অসুবিধা হল যখন জেনারেটর বা সিস্টেমটি শর্ট-সার্কিট করা হয়, তখন উত্তেজনা প্রবাহ অদৃশ্য হয়ে যায় বা ব্যাপকভাবে কমে যায়, অন্যদিকে উত্তেজনা প্রবাহ এই সময়ে ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করা উচিত (অর্থাৎ জোরপূর্বক উত্তেজনা)। যাইহোক, আধুনিক বৃহৎ ইউনিটগুলি বেশিরভাগই বন্ধ বাসবার ব্যবহার করে এবং উচ্চ-ভোল্টেজ পাওয়ার গ্রিডগুলি সাধারণত দ্রুত সুরক্ষা এবং উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা দিয়ে সজ্জিত থাকে, এই উত্তেজনা পদ্ধতি ব্যবহার করে ইউনিটের সংখ্যা বৃদ্ধি পাচ্ছে এবং এটিও নিয়ম এবং স্পেসিফিকেশন দ্বারা সুপারিশকৃত উত্তেজনা পদ্ধতি। 4. ইউনিটের বৈদ্যুতিক ব্রেকিং যখন ইউনিটটি আনলোড এবং বন্ধ করা হয়, তখন রটারের বিশাল ঘূর্ণন জড়তার কারণে যান্ত্রিক শক্তির একটি অংশ সংরক্ষণ করা হয়। শক্তির এই অংশটি থ্রাস্ট বিয়ারিং, গাইড বিয়ারিং এবং বাতাসের ঘর্ষণ তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হওয়ার পরেই সম্পূর্ণরূপে বন্ধ করা যেতে পারে। যেহেতু বাতাসের ঘর্ষণ ক্ষতি পরিধির রৈখিক বেগের বর্গক্ষেত্রের সমানুপাতিক, তাই প্রথমে রটারের গতি খুব দ্রুত হ্রাস পায় এবং তারপরে এটি কম গতিতে দীর্ঘ সময়ের জন্য নিষ্ক্রিয় থাকে। যখন ইউনিটটি দীর্ঘ সময় ধরে কম গতিতে চলে, তখন থ্রাস্ট বুশ পুড়ে যেতে পারে কারণ থ্রাস্ট হেডের নীচে মিরর প্লেট এবং বিয়ারিং বুশের মধ্যে তেলের ফিল্ম স্থাপন করা যায় না। এই কারণে, শাটডাউন প্রক্রিয়ার সময়, যখন ইউনিটের গতি একটি নির্দিষ্ট নির্দিষ্ট মানের নিচে নেমে যায়, তখন ইউনিট ব্রেকিং সিস্টেমটি ব্যবহার করা প্রয়োজন। ইউনিট ব্রেকিংকে বৈদ্যুতিক ব্রেকিং, যান্ত্রিক ব্রেকিং এবং সম্মিলিত ব্রেকিংয়ে ভাগ করা হয়। বৈদ্যুতিক ব্রেকিং হল জেনারেটরটি ডিকপল এবং ডিম্যাগনেটাইজ করার পরে মেশিনের শেষ আউটলেটে থ্রি-ফেজ জেনারেটর স্টেটরকে শর্ট-সার্কিট করা এবং ইউনিটের গতি রেট করা গতির প্রায় 50% থেকে 60% পর্যন্ত নেমে আসা পর্যন্ত অপেক্ষা করা। লজিক্যাল অপারেশনের একটি সিরিজের মাধ্যমে, ব্রেকিং পাওয়ার সরবরাহ করা হয় এবং উত্তেজনা নিয়ন্ত্রক জেনারেটর রটার উইন্ডিংয়ে উত্তেজনা প্রবাহ যোগ করার জন্য বৈদ্যুতিক ব্রেকিং মোডে স্যুইচ করে। জেনারেটরটি ঘোরার কারণে, স্টেটরটি রটার চৌম্বক ক্ষেত্রের ক্রিয়ায় একটি শর্ট-সার্কিট কারেন্ট প্ররোচিত করে। উৎপন্ন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক টর্ক রটারের জড় দিকের ঠিক বিপরীত, যা ব্রেকিং ভূমিকা পালন করে। বৈদ্যুতিক ব্রেকিং বাস্তবায়নের প্রক্রিয়ায়, ব্রেকিং পাওয়ার সাপ্লাই বাহ্যিকভাবে সরবরাহ করা প্রয়োজন, যা উত্তেজনা সিস্টেমের প্রধান সার্কিট কাঠামোর সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। বৈদ্যুতিক ব্রেক উত্তেজনা পাওয়ার সাপ্লাই পাওয়ার বিভিন্ন উপায় নীচের চিত্রে দেখানো হয়েছে।
বৈদ্যুতিক ব্রেক উত্তেজনা পাওয়ার সাপ্লাই পাওয়ার বিভিন্ন উপায়
প্রথম পদ্ধতিতে, উত্তেজনা ডিভাইসটি একটি স্ব-সমান্তরাল উত্তেজনা তারের পদ্ধতি। যখন মেশিনের প্রান্তটি শর্ট-সার্কিট হয়, তখন উত্তেজনা ট্রান্সফরমারের কোনও পাওয়ার সাপ্লাই থাকে না। ব্রেকিং পাওয়ার সাপ্লাই একটি ডেডিকেটেড ব্রেক ট্রান্সফরমার থেকে আসে এবং ব্রেক ট্রান্সফরমারটি প্ল্যান্ট পাওয়ারের সাথে সংযুক্ত থাকে। উপরে উল্লিখিত হিসাবে, বেশিরভাগ জলবিদ্যুৎ প্রকল্প একটি স্ব-সমান্তরাল উত্তেজনা স্ট্যাটিক রেক্টিফায়ার উত্তেজনা সিস্টেম ব্যবহার করে এবং উত্তেজনা সিস্টেম এবং বৈদ্যুতিক ব্রেক সিস্টেমের জন্য একটি রেক্টিফায়ার ব্রিজ ব্যবহার করা আরও সাশ্রয়ী। অতএব, বৈদ্যুতিক ব্রেক উত্তেজনা পাওয়ার সাপ্লাই পাওয়ার এই পদ্ধতিটি বেশি সাধারণ। এই পদ্ধতির বৈদ্যুতিক ব্রেকিং ওয়ার্কফ্লো নিম্নরূপ:
(১) ইউনিট আউটলেট সার্কিট ব্রেকার খোলা হয় এবং সিস্টেমটি ডিকপল করা হয়।
(২) রটার উইন্ডিং চুম্বকমুক্ত করা হয়।
(৩) উত্তেজনা ট্রান্সফরমারের সেকেন্ডারি সাইডের পাওয়ার সুইচটি খোলা হয়।
(৪) ইউনিটের বৈদ্যুতিক ব্রেক শর্ট-সার্কিট সুইচটি বন্ধ।
(৫) বৈদ্যুতিক ব্রেক ট্রান্সফরমারের সেকেন্ডারি সাইডের পাওয়ার সুইচটি বন্ধ।
(6) রেক্টিফায়ার ব্রিজ থাইরিস্টরটি সঞ্চালনের জন্য ট্রিগার হয় এবং ইউনিটটি বৈদ্যুতিক ব্রেক অবস্থায় প্রবেশ করে।
(৭) যখন ইউনিটের গতি শূন্য থাকে, তখন বৈদ্যুতিক ব্রেক ছেড়ে দেওয়া হয় (যদি সম্মিলিত ব্রেকিং ব্যবহার করা হয়, যখন গতি নির্ধারিত গতির ৫% থেকে ১০% পর্যন্ত পৌঁছায়, তখন যান্ত্রিক ব্রেকিং প্রয়োগ করা হয়)। ৫. বুদ্ধিমান উত্তেজনা ব্যবস্থা বুদ্ধিমান জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র বলতে একটি জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র বা জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র গোষ্ঠীকে বোঝায় যেখানে তথ্য ডিজিটাইজেশন, যোগাযোগ নেটওয়ার্কিং, সমন্বিত মানীকরণ, ব্যবসায়িক মিথস্ক্রিয়া, অপারেশন অপ্টিমাইজেশন এবং বুদ্ধিমান সিদ্ধান্ত গ্রহণ রয়েছে। বুদ্ধিমান জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলিকে উল্লম্বভাবে প্রক্রিয়া স্তর, ইউনিট স্তর এবং স্টেশন নিয়ন্ত্রণ স্তরে বিভক্ত করা হয়, প্রক্রিয়া স্তর নেটওয়ার্ক (GOOSE নেটওয়ার্ক, SV নেটওয়ার্ক) এবং স্টেশন নিয়ন্ত্রণ স্তর নেটওয়ার্ক (MMS নেটওয়ার্ক) এর একটি 3-স্তর 2-নেটওয়ার্ক কাঠামো ব্যবহার করে। বুদ্ধিমান জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলিকে বুদ্ধিমান সরঞ্জাম দ্বারা সমর্থিত করা প্রয়োজন। হাইড্রো-টারবাইন জেনারেটর সেটের মূল নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা হিসাবে, উত্তেজনা ব্যবস্থার প্রযুক্তিগত উন্নয়ন বুদ্ধিমান জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র নির্মাণে একটি গুরুত্বপূর্ণ সহায়ক ভূমিকা পালন করে।
বুদ্ধিমান জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলিতে, টারবাইন জেনারেটর সেট শুরু এবং বন্ধ করা, প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি বৃদ্ধি এবং হ্রাস করা এবং জরুরি বন্ধ করার মতো মৌলিক কাজগুলি সম্পন্ন করার পাশাপাশি, উত্তেজনা সিস্টেমটি IEC61850 ডেটা মডেলিং এবং যোগাযোগ ফাংশনগুলি পূরণ করতে সক্ষম হওয়া উচিত এবং স্টেশন নিয়ন্ত্রণ স্তর নেটওয়ার্ক (MMS নেটওয়ার্ক) এবং প্রক্রিয়া স্তর নেটওয়ার্ক (GOOSE নেটওয়ার্ক এবং SV নেটওয়ার্ক) এর সাথে যোগাযোগ সমর্থন করে। উত্তেজনা সিস্টেম ডিভাইসটি বুদ্ধিমান জলবিদ্যুৎ স্টেশন সিস্টেম কাঠামোর ইউনিট স্তরে সাজানো থাকে এবং মার্জিং ইউনিট, বুদ্ধিমান টার্মিনাল, সহায়ক নিয়ন্ত্রণ ইউনিট এবং অন্যান্য ডিভাইস বা বুদ্ধিমান সরঞ্জামগুলি প্রক্রিয়া স্তরে সাজানো থাকে। সিস্টেম কাঠামোটি নীচের চিত্রে দেখানো হয়েছে।
বুদ্ধিমান উত্তেজনা ব্যবস্থা
ইন্টেলিজেন্ট জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের স্টেশন কন্ট্রোল লেয়ারের হোস্ট কম্পিউটার IEC61850 যোগাযোগ স্ট্যান্ডার্ডের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে এবং MMS নেটওয়ার্কের মাধ্যমে মনিটরিং সিস্টেমের হোস্ট কম্পিউটারে উত্তেজনা সিস্টেমের সংকেত পাঠায়। ইন্টেলিজেন্ট উত্তেজনা সিস্টেমটি GOOSE নেটওয়ার্ক এবং SV নেটওয়ার্ক সুইচের সাথে সংযোগ স্থাপন করতে সক্ষম হওয়া উচিত যাতে প্রক্রিয়া স্তরে ডেটা সংগ্রহ করা যায়। প্রক্রিয়া স্তরের জন্য CT, PT এবং স্থানীয় উপাদানগুলির দ্বারা ডেটা আউটপুট ডিজিটাল আকারে থাকা প্রয়োজন। CT এবং PT মার্জিং ইউনিটের সাথে সংযুক্ত থাকে (ইলেকট্রনিক ট্রান্সফরমারগুলি অপটিক্যাল কেবল দ্বারা সংযুক্ত থাকে এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ট্রান্সফরমারগুলি কেবল দ্বারা সংযুক্ত থাকে)। কারেন্ট এবং ভোল্টেজ ডেটা ডিজিটাইজ করার পরে, সেগুলি অপটিক্যাল কেবলের মাধ্যমে SV নেটওয়ার্ক সুইচের সাথে সংযুক্ত থাকে। স্থানীয় উপাদানগুলিকে কেবলের মাধ্যমে বুদ্ধিমান টার্মিনালে সংযুক্ত করতে হয় এবং সুইচ বা অ্যানালগ সংকেতগুলিকে ডিজিটাল সংকেতে রূপান্তরিত করা হয় এবং অপটিক্যাল কেবলের মাধ্যমে GOOSE নেটওয়ার্ক সুইচে প্রেরণ করা হয়। বর্তমানে, উত্তেজনা সিস্টেমটি মূলত স্টেশন নিয়ন্ত্রণ স্তর MMS নেটওয়ার্ক এবং প্রক্রিয়া স্তর GOOSE/SV নেটওয়ার্কের সাথে যোগাযোগের ফাংশন রাখে। IEC61850 যোগাযোগ মানদণ্ডের নেটওয়ার্ক তথ্য মিথস্ক্রিয়া পূরণের পাশাপাশি, বুদ্ধিমান উত্তেজনা ব্যবস্থায় ব্যাপক অনলাইন পর্যবেক্ষণ, বুদ্ধিমান ত্রুটি নির্ণয় এবং সুবিধাজনক পরীক্ষা পরিচালনা এবং রক্ষণাবেক্ষণ থাকা উচিত। সম্পূর্ণ কার্যকরী বুদ্ধিমান উত্তেজনা ডিভাইসের কর্মক্ষমতা এবং প্রয়োগের প্রভাব ভবিষ্যতের প্রকৃত প্রকৌশল অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে পরীক্ষা করা প্রয়োজন।