IEEE Standard 1547

1. IEEE मानक 1547: वितरित ऊर्जा संसाधनों के ग्रिड से जुड़ने का एक विस्तृत विवरण

IEEE मानक 1547 एक महत्वपूर्ण मानक है जो वितरित ऊर्जा संसाधनों (Distributed Energy Resources - DER) जैसे सौर ऊर्जा, पवन ऊर्जा, ईंधन सेल, और ऊर्जा भंडारण प्रणालियों को विद्युत ग्रिड से सुरक्षित और विश्वसनीय रूप से जोड़ने के लिए दिशानिर्देश प्रदान करता है। यह मानक विशेष रूप से DER के ग्रिड कनेक्शन के लिए इंटरकनेक्शन आवश्यकताओं को परिभाषित करता है, जिससे ग्रिड की स्थिरता, सुरक्षा और बिजली की गुणवत्ता सुनिश्चित होती है। यह लेख शुरुआती लोगों के लिए IEEE 1547 मानक का एक व्यापक अवलोकन प्रदान करता है, जिसमें इसके प्रमुख पहलू, आवश्यकताएं और अनुप्रयोग शामिल हैं।

पृष्ठभूमि और आवश्यकता

20वीं सदी के अंत और 21वीं सदी की शुरुआत में, नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों की लोकप्रियता में तेजी से वृद्धि हुई है। इसके परिणामस्वरूप, DER को विद्युत ग्रिड में एकीकृत करने की आवश्यकता बढ़ गई है। पारंपरिक रूप से, विद्युत ग्रिड केंद्रीयकृत उत्पादन स्रोतों (जैसे कोयला, प्राकृतिक गैस, और परमाणु ऊर्जा संयंत्र) पर आधारित था। DER के प्रसार ने ग्रिड की संरचना और संचालन में महत्वपूर्ण बदलाव लाए हैं।

DER के ग्रिड से जुड़ने से कई लाभ होते हैं, जिनमें शामिल हैं:

ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में कमी
ऊर्जा सुरक्षा में वृद्धि
ग्रिड लचीलापन में सुधार
ऊर्जा लागत में कमी

हालांकि, DER के अनियंत्रित एकीकरण से ग्रिड की स्थिरता और सुरक्षा पर नकारात्मक प्रभाव पड़ सकता है। उदाहरण के लिए, DER के कारण वोल्टेज में उतार-चढ़ाव, आवृत्ति में विचलन, और हार्मोनिक्स का उत्सर्जन हो सकता है। इन समस्याओं से निपटने के लिए, एक मानकीकृत दृष्टिकोण की आवश्यकता थी जो DER के ग्रिड कनेक्शन के लिए स्पष्ट दिशानिर्देश प्रदान करे। इसी आवश्यकता को पूरा करने के लिए IEEE 1547 मानक विकसित किया गया था।

IEEE 1547 मानक का विकास

IEEE 1547 मानक को पहली बार 2003 में प्रकाशित किया गया था, और तब से इसे कई बार संशोधित किया गया है। मानक का नवीनतम संस्करण, IEEE 1547-2018, 2018 में जारी किया गया था। प्रत्येक संशोधन में नई तकनीकों, अनुभवों और उद्योग की आवश्यकताओं को शामिल किया गया है।

IEEE 1547 मानक का विकास IEEE विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियरों का संस्थान (Institute of Electrical and Electronics Engineers) द्वारा किया गया था। इस मानक को विकसित करने में उद्योग के विशेषज्ञों, उपयोगिताओं, और नियामक एजेंसियों ने भाग लिया।

IEEE 1547-2018 के प्रमुख पहलू

IEEE 1547-2018 मानक में कई महत्वपूर्ण पहलू शामिल हैं, जिनमें शामिल हैं:

इंटरकनेक्शन आवश्यकताएं: यह मानक DER के ग्रिड से जुड़ने के लिए आवश्यक तकनीकी आवश्यकताओं को परिभाषित करता है, जैसे कि वोल्टेज विनियमन, आवृत्ति नियंत्रण, सुरक्षा, और संचार।
परीक्षण प्रक्रियाएं: यह मानक DER के प्रदर्शन का मूल्यांकन करने के लिए परीक्षण प्रक्रियाओं को निर्दिष्ट करता है, ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि वे ग्रिड कनेक्शन आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।
सुरक्षा मानदंड: यह मानक DER के लिए सुरक्षा मानदंडों को परिभाषित करता है, ताकि ग्रिड कर्मियों और जनता की सुरक्षा सुनिश्चित की जा सके।
सिस्टम सुरक्षा: यह मानक सिस्टम सुरक्षा को संबोधित करता है, जिसमें DER के कारण होने वाले संभावित खतरों को कम करने के लिए सुरक्षा उपायों का वर्णन किया गया है।
संचार आवश्यकताएं: यह मानक DER और उपयोगिताओं के बीच संचार आवश्यकताओं को परिभाषित करता है, ताकि ग्रिड संचालन और नियंत्रण को बेहतर बनाया जा सके।
ग्रिड सपोर्ट फंक्शन: यह मानक उन ग्रिड सपोर्ट फंक्शन को निर्दिष्ट करता है जो DER को प्रदान करने की आवश्यकता होती है, जैसे कि रिएक्टिव पावर सपोर्ट, वोल्टेज सपोर्ट, और आवृत्ति सपोर्ट।

इंटरकनेक्शन आवश्यकताएं

IEEE 1547-2018 मानक में परिभाषित इंटरकनेक्शन आवश्यकताओं को निम्नलिखित श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:

वोल्टेज और आवृत्ति: DER को ग्रिड के वोल्टेज और आवृत्ति को बनाए रखने में मदद करनी चाहिए। इसे वोल्टेज विनियमन और आवृत्ति नियंत्रण तकनीकों का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है।
सुरक्षा: DER को ग्रिड की सुरक्षा सुनिश्चित करनी चाहिए। इसमें ओवरवॉल्टेज, अंडरवॉल्टेज, ओवरकरंट, और शॉर्ट सर्किट से सुरक्षा शामिल है।
बिजली की गुणवत्ता: DER को बिजली की गुणवत्ता को बनाए रखना चाहिए। इसमें हार्मोनिक्स, वोल्टेज फ्लिकर, और ट्रांजिएंट्स को कम करना शामिल है।
सिंक्रोनाइजेशन: DER को ग्रिड के साथ सिंक्रोनाइज होना चाहिए, ताकि ग्रिड में बिजली की आपूर्ति के दौरान कोई व्यवधान न हो।
अन्तराल संरक्षण: DER में अन्तराल संरक्षण होना चाहिए, जो ग्रिड में किसी भी खराबी की स्थिति में स्वचालित रूप से DER को डिस्कनेक्ट कर दे।

परीक्षण प्रक्रियाएं

IEEE 1547-2018 मानक DER के प्रदर्शन का मूल्यांकन करने के लिए विभिन्न परीक्षण प्रक्रियाओं को निर्दिष्ट करता है। इन परीक्षणों को दो मुख्य श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:

प्रकार परीक्षण: ये परीक्षण DER के प्रोटोटाइप पर किए जाते हैं, ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि यह ग्रिड कनेक्शन आवश्यकताओं को पूरा करता है।
अनुपालन परीक्षण: ये परीक्षण DER के प्रत्येक इकाई पर किए जाते हैं, ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि यह प्रकार परीक्षण के परिणामों के अनुरूप है।

परीक्षण प्रक्रियाओं में शामिल हैं:

वोल्टेज और आवृत्ति सहनशीलता परीक्षण: यह परीक्षण DER की विभिन्न वोल्टेज और आवृत्ति स्थितियों में काम करने की क्षमता का मूल्यांकन करता है।
हार्मोनिक उत्सर्जन परीक्षण: यह परीक्षण DER द्वारा उत्पन्न हार्मोनिक्स की मात्रा को मापता है।
अन्तराल संरक्षण परीक्षण: यह परीक्षण DER के अन्तराल संरक्षण प्रणाली की प्रतिक्रिया का मूल्यांकन करता है।
सिंक्रोनाइजेशन परीक्षण: यह परीक्षण DER के सिंक्रोनाइजेशन प्रणाली की सटीकता का मूल्यांकन करता है।

संचार आवश्यकताएं

IEEE 1547-2018 मानक DER और उपयोगिताओं के बीच संचार आवश्यकताओं को परिभाषित करता है। संचार का उपयोग ग्रिड संचालन और नियंत्रण को बेहतर बनाने के लिए किया जाता है। संचार आवश्यकताओं में शामिल हैं:

डेटा अधिग्रहण: DER को ग्रिड के बारे में डेटा प्राप्त करना चाहिए, जैसे कि वोल्टेज, आवृत्ति, और पावर फ्लो।
डेटा रिपोर्टिंग: DER को उपयोगिताओं को डेटा रिपोर्ट करना चाहिए, जैसे कि उत्पादन, खपत, और स्थिति।
नियंत्रण: उपयोगिताओं को DER को नियंत्रित करने में सक्षम होना चाहिए, जैसे कि पावर आउटपुट को समायोजित करना और अन्तराल संरक्षण प्रणाली को सक्रिय करना।

संचार प्रोटोकॉल में शामिल हैं:

IEC 61850: यह एक अंतर्राष्ट्रीय मानक है जो विद्युत उपकेंद्रों के लिए संचार प्रोटोकॉल को परिभाषित करता है।
DNP3: यह एक संचार प्रोटोकॉल है जो दूरस्थ टर्मिनल इकाइयों (Remote Terminal Units - RTUs) और मास्टर स्टेशनों के बीच संचार के लिए उपयोग किया जाता है।
Modbus: यह एक संचार प्रोटोकॉल है जो औद्योगिक उपकरणों के बीच संचार के लिए उपयोग किया जाता है।

ग्रिड सपोर्ट फंक्शन

IEEE 1547-2018 मानक उन ग्रिड सपोर्ट फंक्शन को निर्दिष्ट करता है जो DER को प्रदान करने की आवश्यकता होती है। इन फंक्शनों का उपयोग ग्रिड की स्थिरता और विश्वसनीयता को बेहतर बनाने के लिए किया जाता है। ग्रिड सपोर्ट फंक्शन में शामिल हैं:

रिएक्टिव पावर सपोर्ट: DER को ग्रिड को रिएक्टिव पावर प्रदान करने में सक्षम होना चाहिए, ताकि वोल्टेज को स्थिर रखा जा सके।
वोल्टेज सपोर्ट: DER को ग्रिड को वोल्टेज प्रदान करने में सक्षम होना चाहिए, ताकि वोल्टेज को स्थिर रखा जा सके।
आवृत्ति सपोर्ट: DER को ग्रिड को आवृत्ति प्रदान करने में सक्षम होना चाहिए, ताकि आवृत्ति को स्थिर रखा जा सके।
फाल्ट राइड-थ्रू: DER को ग्रिड में फॉल्ट की स्थिति में काम करना जारी रखने में सक्षम होना चाहिए, ताकि ग्रिड की स्थिरता बनाए रखी जा सके।

अनुप्रयोग

IEEE 1547 मानक का उपयोग विभिन्न प्रकार के DER अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिनमें शामिल हैं:

वितरित सौर ऊर्जा: रूफटॉप सौर पैनल और सौर फार्म
पवन ऊर्जा: छोटे पवन टर्बाइन और बड़े पवन फार्म
ऊर्जा भंडारण: बैटरी भंडारण प्रणाली और पंप स्टोरेज हाइड्रोइलेक्ट्रिक
ईंधन सेल: हाइड्रोजन ईंधन सेल और प्राकृतिक गैस ईंधन सेल

निष्कर्ष

IEEE 1547 मानक DER के ग्रिड से सुरक्षित और विश्वसनीय रूप से जुड़ने के लिए एक महत्वपूर्ण मानक है। यह मानक ग्रिड की स्थिरता, सुरक्षा और बिजली की गुणवत्ता सुनिश्चित करने में मदद करता है। DER के प्रसार के साथ, IEEE 1547 मानक का महत्व और भी बढ़ता जाएगा।

IEEE 1547 मानक के प्रमुख संस्करण
संस्करण	प्रकाशन वर्ष	मुख्य विशेषताएं
2003	2003	पहला संस्करण, बुनियादी इंटरकनेक्शन आवश्यकताएं
2014	2014	संचार आवश्यकताओं और ग्रिड सपोर्ट फंक्शन को जोड़ा गया
2018	2018	नवीनतम संस्करण, उन्नत ग्रिड सपोर्ट फंक्शन और सुरक्षा मानदंड

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