बड़े सौर-संबंधित व्यवधानों के बाद अमेरिकी ग्रिड निगरानी संस्था इन्वर्टर नियम कड़े करने की ओर

नए मानक वर्षों की जांच के बाद आए

उत्तर अमेरिकी ग्रिड नियामक इन्वर्टर-आधारित संसाधनों के लिए विश्वसनीयता नियम कड़े करने की दिशा में बढ़ रहे हैं, क्योंकि कई व्यवधान घटनाओं ने दिखाया कि कुछ सौर और अन्य इन्वर्टर-जुड़े परिसंपत्तियां ग्रिड fault पर वैसा जवाब नहीं दे रही थीं जैसा ऑपरेटरों को उम्मीद थी। नॉर्थ अमेरिकन इलेक्ट्रिक रिलायबिलिटी कॉर्प., या NERC, ने तीन मानक, PRC-028, PRC-029 और PRC-030, आगे बढ़ाए हैं, जिनका उद्देश्य बल्क पावर सिस्टम पर इन्वर्टर-आधारित संसाधनों के प्रदर्शन में सुधार करना है।

इन मानकों का प्रयास इन्वर्टर-आधारित संसाधनों से जुड़ी आउटपुट कमी और बाध्य बंदियों की कई वर्षों की जांच के बाद आया है, जिन्हें अक्सर IBRs कहा जाता है। इन संसाधनों में बड़े सौर संयंत्र और अन्य उत्पादन तकनीकें शामिल हैं जो पारंपरिक synchronous machines के बजाय power electronics पर निर्भर करती हैं। जैसे-जैसे उत्पादन में इनकी हिस्सेदारी बढ़ी है, वैसे-वैसे व्यवधानों के दौरान इनके व्यवहार पर नियामक ध्यान भी बढ़ा है।

तत्काल नीति-प्रेरक सैद्धांतिक नहीं है। NERC वास्तविक घटनाओं की जांच कर रहा है, जिनमें नियमित faults के कारण अपेक्षा से कहीं बड़े परिणाम हुए, क्योंकि इन्वर्टर-आधारित परिसंपत्तियों के समूह ने आउटपुट घटाया या ऑफलाइन ट्रिप कर गए। नियामक अब ऐसे घटनाक्रमों को केवल उपकरण-ट्यूनिंग समस्या नहीं, बल्कि ग्रिड विश्वसनीयता की समस्या के रूप में देख रहे हैं, जिसे अलग-अलग मालिकों पर छोड़ दिया गया था।

ओडेसा घटना एक मोड़ साबित हुई

नियामक प्रयास में उद्धृत सबसे स्पष्ट उदाहरणों में से एक 2022 का टेक्सास के ओडेसा के पास हुआ व्यवधान था। स्रोत रिपोर्ट के अनुसार, उस घटना के कारण वेस्ट टेक्सास के 345 किलोवोल्ट सिस्टम पर एक नियमित fault के बाद 2,555 मेगावॉट सौर और synchronous generation की अप्रत्याशित हानि हुई। जांचकर्ताओं ने समस्या को इन्वर्टर-आधारित संसाधनों के अपर्याप्त ride-through प्रदर्शन से जोड़ा।

ride-through सेटिंग्स महत्वपूर्ण हैं क्योंकि ग्रिड faults समय-समय पर होने की उम्मीद रहती है। पावर प्लांट्स से सामान्यतः अपेक्षा की जाती है कि वे कई अस्थायी व्यवधानों के दौरान जुड़े रहें, न कि असामान्य वोल्टेज या आवृत्ति के पहले संकेत पर डिस्कनेक्ट हो जाएं। जब बहुत सारे संसाधन किसी नियमित घटना पर अत्यधिक आक्रामक प्रतिक्रिया देते हैं, तो एक प्रबंधनीय व्यवधान जल्दी ही व्यापक सिस्टम समस्या बन सकता है।

वेस्ट टेक्सास मामले में, अप्रत्याशित उत्पादन हानि ने ERCOT में सिस्टम आवृत्ति को 59.7 हर्ट्ज तक गिरा दिया। यही वह तरह की असामान्य प्रतिक्रिया है जिस पर नियामक ध्यान देते हैं। ट्रांसमिशन नेटवर्क पर fault असामान्य नहीं है; लेकिन उसके जवाब में उत्पादन के बड़े हिस्से का गायब हो जाना कहीं अधिक गंभीर है। इस घटना ने दिखाया कि ऐसे इन्वर्टर सेटिंग्स जो संयंत्र स्तर पर रूढ़िवादी लग सकती हैं, सिस्टम स्तर पर अस्थिर करने वाली बन सकती हैं।

इन्वर्टर-आधारित संसाधनों को अलग निगरानी की जरूरत क्यों है

पारंपरिक जनरेटर और इन्वर्टर-आधारित संसाधन ग्रिड के साथ बहुत अलग तरीके से इंटरैक्ट करते हैं। synchronous machines में भौतिक inertia और स्थापित परिचालन विशेषताएं होती हैं, जिनके आधार पर दशकों में ग्रिड नियम बनाए गए। इन्वर्टर-आधारित परिसंपत्तियां software, controls और settings पर निर्भर करती हैं, जो निर्माता, परियोजना और interconnection आवश्यकताओं के अनुसार बदल सकती हैं।

यही लचीलापन सौर और बैटरी परियोजनाओं को तैनात करना आसान बनाता है। लेकिन यही बात विश्वसनीयता निगरानी को भी जटिल बनाती है। यदि सेटिंग्स असंगत हों या protection logic बहुत संवेदनशील हो, तो अन्यथा स्वस्थ संसाधन उन घटनाओं के दौरान डिस्कनेक्ट हो सकते हैं जब ऑपरेटरों को उनकी सबसे अधिक जरूरत होती है।

नए मानक इस जोखिम को कम करने के लिए आवश्यकताओं को अधिक स्पष्ट बनाने के लिए तैयार किए गए हैं। हालांकि स्रोत सामग्री पूर्ण नियम-पाठ नहीं देती, यह स्पष्ट करती है कि मानकों का यह पैकेज ग्रिड विश्वसनीयता सुधारने के लिए है और पिछले घटनाक्रमों से जुड़ी सिफारिशों से निकला है। व्यावहारिक रूप से, इसका अर्थ है कि प्रभावित संसाधनों के लिए disturbance performance, data, verification और configuration management पर कठोर अपेक्षाएं होंगी।

अधिक सौर और storage वाले ग्रिड के लिए नीति संकेत

इसका व्यापक महत्व सिर्फ एक टेक्सास घटना से कहीं आगे जाता है। जैसे-जैसे अधिक सौर, storage और अन्य इन्वर्टर-आधारित संसाधन ट्रांसमिशन सिस्टम से जुड़ते हैं, ऑपरेटरों को यह भरोसा चाहिए कि power electronics से बने बेड़े तनाव की स्थिति में लगातार एक जैसा व्यवहार करेंगे। वह पुरानी धारणा कि ग्रिड विश्वसनीयता मानक मुख्यतः conventional generation के इर्द-गिर्द लिखे जा सकते हैं, अब पर्याप्त नहीं है।

इसलिए यह एक संरचनात्मक नियामक परिवर्तन है, न कि एक संकीर्ण तकनीकी पैच। NERC एक ऐसे संसाधन मिश्रण पर प्रतिक्रिया दे रहा है जो पूरे उत्तर अमेरिका में तेज़ी से बदल रहा है। ये मानक संकेत देते हैं कि विश्वसनीयता शासन को इस वास्तविकता के अनुरूप अपडेट किया जा रहा है।

डेवलपर्स और परिसंपत्ति मालिकों के लिए, इसका संभवतः अर्थ है control settings की अधिक जांच और व्यवधान से कमजोरी उजागर होने से पहले अनुपालन दिखाने का अधिक दबाव। सिस्टम ऑपरेटरों के लिए, यह स्थानीय fault को बड़े उत्पादन घाटे में बदलने की संभावना घटाने का प्रयास है। नीति निर्माताओं के लिए, यह एक और याद दिलाना है कि स्वच्छ ऊर्जा तैनाती और ग्रिड विश्वसनीयता अब उच्च-स्तरीय योजना लक्ष्यों से नहीं, बल्कि परिचालन विवरणों से अधिक जुड़ी हुई हैं।

आगे क्या देखें

मानक महत्वपूर्ण हैं, लेकिन कार्यान्वयन भी उतना ही महत्वपूर्ण है। विश्वसनीयता के परिणाम इस बात पर निर्भर करेंगे कि नियम कितनी जल्दी अपनाए जाते हैं, प्रदर्शन अपेक्षाओं को कितनी स्पष्टता से परिभाषित किया जाता है, और संयंत्र मालिक मौजूदा बेड़ों को कितनी प्रभावी तरह से अपडेट करते हैं। परिचालन चुनौती विशेष रूप से महत्वपूर्ण है क्योंकि कई इन्वर्टर-आधारित संसाधन पहले से ही सेवा में हैं, अक्सर अलग-अलग पीढ़ियों के हार्डवेयर और control logic के साथ।

यह नियामकीय बदलाव यह भी संकेत देता है कि भविष्य की ग्रिड घटनाओं की जांच अधिक कड़े दृष्टिकोण से की जाएगी। जांचें अब केवल यह नहीं देखेंगी कि fault हुआ या नहीं, बल्कि यह भी देखेंगी कि क्या संसाधनों ने अनुमोदित सेटिंग्स और सिस्टम जरूरतों के अनुरूप प्रतिक्रिया दी। सॉफ्टवेयर-संचालित परिसंपत्तियों से संचालित एक ग्रिड के लिए यह एक ऊंचा मानक है।

उस अर्थ में, नए NERC मानक ऊर्जा संक्रमण शासन के अगले चरण का एक प्रारंभिक संकेत हैं। सवाल अब केवल यह नहीं है कि इन्वर्टर-आधारित संसाधनों को कितनी तेजी से जोड़ा जा सकता है। सवाल यह है कि प्रणाली पर दबाव होने पर वे कितनी भरोसेमंद तरह से व्यवहार कर सकते हैं।

यह लेख PV Magazine की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें।