2 GW HVDC ప్రమాణీకరణ గ్రిడ్ నియంత్రణ అభివృద్ధిని మించిపోతుంది

HVDC నిశ్ నుండి ప్రధాన ప్రవాహానికి

హై-వోల్టేజ్ డైరెక్ట్ కరెంట్ (HVDC) ప్రసారం సంప్రదాయంగా ఒక ప్రత్యేక సాంకేతికతగా పరిగణించబడింది, అత్యంత పొడవైన ఓవర్‌హెడ్ లైన్లు, సముద్ర అడుగు కేబుళ్లు, లేదా ప్రత్యేకంగా కష్టమైన గ్రిడ్ ఇంటర్‌కనెక్షన్ల కోసం మాత్రమే ఉపయోగించబడేది. ఆ యుగం ముగుస్తోంది. ఇటీవల Redefining Energy పాడ్‌కాస్ట్‌లోని ఒక ఎపిసోడ్‌లో, GE Vernovaలో Grid Systems Integration కోసం Chief Technology Officer Cornelis Plet, HVDCని ఒక విచిత్ర ప్రతిపాదనగా పక్కన నిలిచే సాంకేతికత కాకుండా, సాధారణ ప్రసార ప్రణాళికకర్త సాధనపెట్టెలో చేరుతున్న సాంకేతికతగా వివరించారు.

ఈ మార్పు వేగంగా జరుగుతున్న ఎనర్జీ ట్రాన్సిషన్ వల్ల నడుస్తోంది. ఆఫ్‌షోర్ విండ్ మరియు పెద్ద-స్థాయి సోలార్ వంటి పునరుత్పాదక శక్తి వనరులు విస్తరించేకొద్దీ, అవి తరచుగా చాలా దూరంగా ఉన్న లేదా నీటితో వేరుచేయబడిన డిమాండ్ కేంద్రాలకు కలుస్తాయి. HVDC దీర్ఘ దూరాల్లో తక్కువ నష్టాలను, మరియు పవర్ ఫ్లోలను ఖచ్చితంగా నియంత్రించే సామర్థ్యాన్ని అందిస్తుంది. సంప్రదాయ పవర్ ప్లాంట్లు మూతపడుతున్న కొద్దీ, ఒకప్పుడు రోటేటింగ్ మషీన్లు అందించిన స్థిరత్వ సేవలను కూడా HVDC అందించాల్సి వస్తోంది.

హార్డ్వేర్ ప్రమాణీకరణ: 2 GW బిల్డింగ్ బ్లాక్

HVDC పరిపక్వతకు అత్యంత స్పష్టమైన సూచన భౌతిక ప్రమాణీకరణ. Plet ప్రకారం, యూరోపియన్ మార్కెట్ 2 గిగావాట్ (GW), 525 కిలోవోల్ట్ (kV) వ్యవస్థలపై పునరావృతం చేయగల బిల్డింగ్ బ్లాక్‌గా ఏకీకృతమవుతోంది. ఈ వ్యవస్థలు సాధారణ కన్వర్టర్ కాన్ఫిగరేషన్లు మరియు బైపోలార్ డిజైన్లను ఉపయోగిస్తాయి. ఇతర ప్రాంతాలు తమ స్వంత నమూనాలను అభివృద్ధి చేస్తున్నాయి, అందులో అమెరికా మరియు భారతదేశంలో ప్రణాళికలో ఉన్న 3 GW ప్రాజెక్టులు కూడా ఉన్నాయి.

ఈ పునరావృతం సరఫరా గొలుసుకు రూపాంతరం కలిగిస్తోంది. కన్వర్టర్లు, కేబుళ్లు, ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు, మరియు ఇతర భాగాల తయారీదారులు ప్రతి ప్రాజెక్టును మొదటి నుంచి ఇంజినీరింగ్ చేయకుండా ఒక ఉత్పత్తి కుటుంబం చుట్టూ నిర్మించగలరు. ప్రమాణీకరణ లీడ్ టైమ్‌ను తగ్గిస్తుంది, ఖర్చులను తగ్గిస్తుంది, మరియు నమ్మకాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది; ఎందుకంటే సరఫరాదారులు ఒకే లేదా సమానమైన పరికరాలతో అనుభవం పొందుతారు. ఇది అనుమతుల ప్రక్రియను మరియు గ్రిడ్ ఏకీకరణను కూడా సరళతరం చేస్తుంది, ఎందుకంటే నియంత్రకులు మరియు వ్యవస్థ ఆపరేటర్లు సాంకేతికతతో పరిచయం పెంచుకుంటారు.

నియంత్రణ లోటు: Grid-forming కన్వర్టర్లకు గ్లోబల్ ప్రమాణాలు లేవు

హార్డ్వేర్ ప్రమాణీకరించబడుతున్నప్పటికీ, ఆ కన్వర్టర్ల చుట్టూ ఉన్న విద్యుత్ వ్యవస్థ అలా లేదు. మరింత ఉత్పత్తి పవర్ ఎలక్ట్రానిక్స్ ద్వారా కలుస్తున్న కొద్దీ, ప్రసార వ్యవస్థలు భారీ విద్యుత్‌ను అందించడం మాత్రమే కాకుండా మరింత చేయాలి. వోల్టేజ్ సపోర్ట్, ఫ్రీక్వెన్సీ రెగ్యులేషన్, మరియు డాంపింగ్ వంటి సేవలను అందించడం ద్వారా గ్రిడ్‌ను స్థిరపరచడంలో కన్వర్టర్లు సహాయపడాలని ఎక్కువగా ఆశిస్తున్నారు. Grid-forming నియంత్రణ HVDC వ్యవస్థలకు కీలక సామర్థ్యంగా ఎదుగుతోంది.

అయితే, ఈ నియంత్రణలకు సంబంధించిన ప్రస్తుత ప్రమాణాల స్థితిపై Plet జాగ్రత్తగా వ్యాఖ్యానించారు. grid-forming ప్రవర్తనను ఎలా అమలు చేయాలనే దానికి ఇంకా ఒక ఏకీకృత గ్లోబల్ నిర్వచనం లేదు. అవసరాలు గ్రిడ్ కోడ్ మరియు ప్రాంతీయ పద్ధతుల ప్రకారం మారుతుండటంతో, విక్రేతలు అనేక నియంత్రణ వేరియంట్లను నిర్వహించాల్సి వస్తోంది, అలాగే వ్యవస్థ ఆపరేటర్లు అనుకూలం కాని ప్రవర్తనను సమన్వయం చేయాల్సి వస్తోంది. ఇది అదనపు ఇంజినీరింగ్ శ్రమను పెంచుతుంది, మరియు అనుకోని పరస్పర చర్యల ప్రమాదాన్ని కూడా పెంచుతుంది.

బహుళ-టెర్మినల్ మరియు బహుళ-విక్రేత పరస్పర అనుకూలత

యూరప్ పాయింట్-టు-పాయింట్ HVDC లింకుల నుంచి బహుళ-టెర్మినల్ మరియు చివరికి బహుళ-విక్రేత HVDC నెట్‌వర్క్‌లకు మారుతున్న కొద్దీ, నియంత్రణ సవాలు మరింత తీవ్రంగా మారుతోంది. ఉదాహరణకు, నార్త్ సీలోని ఆఫ్‌షోర్ విండ్ ఫార్ములు వ్యక్తిగత రేడియల్ లైన్లకు బదులుగా మెష్డ్ గ్రిడ్ ద్వారా అనుసంధానించబడే అవకాశం ఉంది. అటువంటి వ్యవస్థలో, ఒక సరఫరాదారుడి కన్వర్టర్ స్టేషన్ మరొక సరఫరాదారుడి పరికరంతో కమ్యూనికేట్ చేసి, కలిసి పనిచేయాలి.

పరస్పర అనుకూలత అనేది కేవలం వోల్టేజ్ మరియు పవర్ స్థాయిలపై అంగీకారం సాధించడం మాత్రమే కాదు. నియంత్రణ మోడ్‌లు, ప్రొటెక్షన్ స్కీములు, కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్స్, మరియు మేధో సంపత్తి కూడా అనుసంధానించాలి. విక్రేతలు యాజమాన్య వివరాలను పంచుకోవడంలో వెనుకాడవచ్చు, కానీ సాధారణ ప్రమాణాలు లేకుండా, ఫాల్ట్ పరిస్థితులలో స్థిరమైన ఆపరేషన్‌కు వ్యవస్థ హామీ ఇవ్వలేదు. ఇది HVDC గ్రిడ్ విస్తరణను ఎదుర్కొంటున్న అత్యంత కఠినమైన సాంకేతిక మరియు వాణిజ్య అడ్డంకుల్లో ఒకటి.

PROMOTioN నుండి పాఠాలు మరియు భవిష్యత్ పరిశోధన

Plet గతంలో PROMOTioNకు నాయకత్వం వహించారు, ఇది మెష్డ్ ఆఫ్‌షోర్ HVDC సాంకేతికతపై కేంద్రీకృతమైన ఒక ప్రధాన యూరోపియన్ పరిశోధన మరియు ప్రదర్శన కార్యక్రమం. ఆ ప్రాజెక్ట్ డైరెక్ట్ కరెంట్ సర్క్యూట్ బ్రేకర్లు, రక్షణ వ్యూహాలు, మరియు బహుళ-టెర్మినల్ నియంత్రణలో state of the art‌ను ముందుకు నడిపింది. ఇటువంటి వ్యవస్థలు పనిచేయగలవని అది నిరూపించింది, కానీ మిగిలిన లోటులను కూడా హైలైట్ చేసింది. అనుబంధ కార్యక్రమాలు ఇప్పుడు ఆ లోటులను మరింత దృష్టితో పరిష్కరిస్తున్నాయి.

విద్యా సమాజం మరియు పరిశ్రమ హార్డ్వేర్ ప్రమాణీకరణ మాత్రమే సరిపోదని తెలుసుకున్నాయి. HVDC ప్రయోజనాలను పూర్తిగా సాధించాలంటే, గ్రిడ్ కోడ్‌లు కొత్త నియంత్రణ పద్ధతులను స్వీకరించేలా అభివృద్ధి చెందాలి, మరియు యుటిలిటీలు బహుళ-టెర్మినల్ నెట్‌వర్క్‌లను ప్రత్యేక ఆస్తుల సమాహారంగా కాకుండా సమగ్ర వ్యవస్థగా పరిగణించే ప్రణాళిక పద్ధతులను స్వీకరించాలి. సాంకేతికత సిద్ధంగా ఉంది; దాన్ని చుట్టుముట్టిన గ్రిడ్ ఆర్కిటెక్చర్ ఇంకా దానికి సరిపోలుతోంది.

ప్రాంతీయ తేడాలు: యూరప్, అమెరికా, మరియు భారతదేశం

2 GW, 525 kV బిల్డింగ్ బ్లాక్స్ వైపు యూరప్ కదలిక, అమెరికా మరియు భారతదేశంలో అభివృద్ధి చెందుతున్న పెద్ద 3 GW ప్రాజెక్టులతో భిన్నంగా ఉంది. ఈ ప్రాంతీయ తేడాలు ప్రసార దూరాలు, లోడ్ సాంద్రతలు, మరియు పునరుత్పాదక ఏకీకరణ లక్ష్యాలలోని వైవిధ్యాలను ప్రతిబింబిస్తాయి. అమెరికాలో, పునరుత్పాదక శక్తి సమృద్ధిగా ఉన్న ప్రాంతాలు మరియు జనాభా కేంద్రాల మధ్య దీర్ఘదూర ఇంటర్‌కనెక్షన్లు మరింత సాధారణం అవుతున్నాయి, ఇది అధిక సామర్థ్య HVDC లింకుల అవసరాన్ని పెంచుతోంది. భారతదేశం కూడా తన సోలార్ మరియు విండ్ కారిడార్ల నుంచి అధిక డిమాండ్ ఉన్న ప్రాంతాలకు పవర్ తరలించడానికి HVDCలో పెట్టుబడి పెడుతోంది.

హార్డ్వేర్ భిన్నంగా ఉండొచ్చుగానీ, నియంత్రణ సవాళ్లు సార్వత్రికం. ప్రతి ప్రాంతంలో, grid-forming control అవసరాలు ఇంకా నిర్వచించబడుతున్నాయి, మరియు బహుళ-విక్రేత పరస్పర అనుకూలత ఇంకా కొనసాగుతున్న పని. సాధారణ ఆపరేషన్ మరియు అంతరాయాల సమయంలో కన్వర్టర్లు ఎలా ప్రవర్తించాలో నిర్ణయించే సాధారణ ఫ్రేమ్‌వర్క్‌పై పరిశ్రమ ఇంకా ఏకాభిప్రాయానికి రాలేదు.

ముఖ్యమైన పాయింట్లు

• HVDC ఇప్పుడు ప్రసార ప్రణాళికకర్తల కోసం ప్రధాన స్రవంతి సాంకేతికత, నిచ్ పరిష్కారం కాదు.
• యూరోపియన్ మార్కెట్లు 2 GW, 525 kV HVDC వ్యవస్థలను ప్రమాణీకరిస్తున్నాయి, US మరియు భారతదేశంలో 3 GW ప్రాజెక్టులు ఉన్నాయి.
• Grid-forming నియంత్రణలు అవసరంగా మారుతున్నాయి, కానీ గ్లోబల్ ప్రమాణాలు లేవు.
• బహుళ-టెర్మినల్ మరియు బహుళ-విక్రేత HVDC గ్రిడ్‌లు గణనీయమైన పరస్పర అనుకూలత సవాళ్లను ఎదుర్కొంటున్నాయి.
• PROMOTioN వంటి పరిశోధన కార్యక్రమాలు సాధ్యసాధ్యతను చూపించాయి, కానీ కొనసాగిన ప్రయత్నం అవసరమైన లోటులను కూడా వెల్లడించాయి.

ముందు మార్గం

HVDC ఆధారిత గ్రిడ్‌కు మార్పు ఇప్పటికే ప్రారంభమైంది. హార్డ్వేర్ మరింత ప్రమాణీకృతం అవుతోంది, మరింత అందుబాటులోకి వస్తోంది; కానీ దానిని చుట్టుముట్టిన వ్యవస్థ - నియంత్రణలు, కోడ్‌లు, మరియు ప్రణాళిక పద్ధతులు - ఇంకా అభివృద్ధి చెందుతోంది. ఈ అంతరాన్ని పూరించడానికి యుటిలిటీలు, నియంత్రకులు, విక్రేతలు, మరియు పరిశోధకుల మధ్య సహకారం అవసరం. grid-forming ప్రవర్తన మరియు బహుళ-విక్రేత పరస్పర అనుకూలత కోసం సాధారణ ప్రమాణాలు లేకుండా, HVDC యొక్క పూర్తి వాగ్దానం సాకారం కాదు.

రాబోయే దశాబ్దంలో ప్రపంచంలోని అనేక ప్రాంతాల్లో HVDC, AC ప్రసారం ఎంత సాధారణమో అంతే సాధారణంగా మారే అవకాశం ఉంది. కానీ ఈ వ్యవస్థలను విజయవంతంగా ఏకీకృతం చేయడం వాటిని చుట్టుముట్టిన గ్రిడ్ పజిల్‌ను పరిష్కరించడంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. Plet మరియు ఆయన సహచరులు నొక్కి చెప్పారు కాబట్టి, సాంకేతికత దానిని చుట్టుముట్టిన మౌలిక సదుపాయాల కంటే ముందుంది. మిగిలిన గ్రిడ్ ఎంత వేగంగా దానికి సరిపోతుందనేదే ప్రశ్న.

ఈ వ్యాసం CleanTechnica నివేదికపై ఆధారపడింది. అసలు వ్యాసాన్ని చదవండి.