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⚙️ TE • Technical अवधारणा और सिद्धांतElectricalPower System

UPFC

Quick Summary:

एक यूनिफाइड पावर फ्लो कंट्रोलर (UPFC) एक बहुमुखी FACTS डिवाइस है जो एक सामान्य DC लिंक के माध्यम से स्टेटिक सिंक्रोनस कंपेंसेटर (STATCOM) और स्टेटिक सिंक्रोनस सीरीज कंपेंसेटर (SSSC) को एकीकृत करता है। DC कैपेसिटर को साझा करके, ये दो कन्वर्टर्स वास्तविक शक्ति का आदान-प्रदान कर सकते हैं, जिससे ट्रांसमिशन लाइनों में वोल्टेज और सक्रिय/प्रतिक्रियाशील शक्ति प्रवाह दोनों का स्वतंत्र नियंत्रण संभव होता है।

⚙️TETechnical Solutionअवधारणा और सिद्धांत

💡 Explanation

🔢 Key Formulas

$P = \frac{V_1 V_2}{X} \sin(\delta)$ — ट्रांसमिशन लाइनों में शक्ति हस्तांतरण समीकरण

$Q_{sh} = V_s I_{sh}$ — STATCOM द्वारा प्रदान की गई प्रतिक्रियाशील शक्ति

$V_{ser} = V_{pq} \angle \theta$ — SSSC द्वारा सीरीज में इंजेक्ट किया गया वोल्टेज

⚙️ Working Principle

STATCOM (शंट-कनेक्टेड) बस वोल्टेज को नियंत्रित करने के लिए प्रतिक्रियाशील शक्ति मुआवजा प्रदान करता है, जबकि SSSC (सीरीज-कनेक्टेड) बिजली के प्रवाह को प्रबंधित करने के लिए लाइन के साथ सीरीज में एक नियंत्रणीय वोल्टेज वेक्टर को इंजेक्ट करता है। सामान्य DC लिंक शंट कनवर्टर को सीरीज कनवर्टर के लिए वास्तविक शक्ति की आपूर्ति या अवशोषण करने की अनुमति देता है, जिससे UPFC एक साथ फेज शिफ्टर, सीरीज कंपेंसेटर और वोल्टेज रेगुलेटर के रूप में कार्य करने में सक्षम होता है।

📌 Key Points

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UPFC सबसे परिष्कृत और जटिल FACTS कंट्रोलर है।
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यह वोल्टेज परिमाण, फेज कोण और लाइन प्रतिबाधा को एक साथ नियंत्रित कर सकता है।
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STATCOM शंट मुआवजा प्रदान करता है, और SSSC सीरीज मुआवजा प्रदान करता है।
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शंट और सीरीज कन्वर्टर्स के बीच सक्रिय शक्ति हस्तांतरण के लिए सामान्य DC लिंक आवश्यक है।

✅ Advantages

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सक्रिय और प्रतिक्रियाशील शक्ति प्रवाह का स्वतंत्र नियंत्रण
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बेहतर क्षणिक स्थिरता और वोल्टेज विनियमन
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पावर ग्रिड संचालन में गतिशील लचीलापन

❌ Disadvantages / Limitations

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उच्च पूंजी लागत और जटिल नियंत्रण प्रणालियाँ
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उच्च पावर इलेक्ट्रॉनिक्स के उपयोग के कारण परिष्कृत रखरखाव की आवश्यकता

🛠️ Applications / Uses

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गतिशील भीड़ प्रबंधन (Congestion Management)
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पावर सिस्टम दोलन स्थिरता में वृद्धि
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लंबी दूरी के AC ट्रांसमिशन में वोल्टेज प्रोफाइल में सुधार

📄 Additional Information

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विकल्प A (UPQC) वितरण प्रणालियों के लिए है, B (TCSC) एक प्रतिबाधा-आधारित सीरीज कंपेंसेटर है, और D (SVR) एक स्टेप वोल्टेज रेगुलेटर है।
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UPFC को अक्सर एक सामान्यीकृत FACTS कंट्रोलर के रूप में वर्णित किया जाता है।

📊 Diagram / Illustration

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C सही है — एक सामान्य DC लिंक के माध्यम से शंट-कनेक्टेड STATCOM और सीरीज-कनेक्टेड SSSC का संयोजन एक यूनिफाइड पावर फ्लो कंट्रोलर (UPFC) का गठन करता है।

Core Concepts Used

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FACTS उपकरण वोल्टेज सोर्स कन्वर्टर्स (VSC) पावर फ्लो कंट्रोल

💡 EXAM TIP

याद रखें कि UPFC एक बहु-कार्यात्मक उपकरण है; यदि प्रश्न ऐसे उपकरण के बारे में पूछता है जो सीरीज और शंट मुआवजे दोनों की भूमिका निभा सकता है, तो यह लगभग निश्चित रूप से UPFC है।

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