जनरेटर या उत्पादन स्टेशन (जनरेटरों का समूह) प्राथमिक ऊर्जा के अन्य स्रोतों से विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करता है। एक जनरेटर बाहरी परिपथ के माध्यम से विद्युत धारा के प्रवाह को सुनिश्चित करता है। ये सामान्यतः उप-शहरी क्षेत्रों में या शहरों/लोड केंद्रों से कई किलोमीटर दूर स्थित होते हैं, क्योंकि इनके लिए विशाल भूमि और जल की आवश्यकता होती है, साथ ही अपशिष्ट निपटान जैसे कई संचालन संबंधी प्रतिबंध भी होते हैं। जनरेटर ग्रिड में विद्युत शक्ति प्रविष्ट कराते हैं, जो अंततः संचरण/वितरण प्रणाली के माध्यम से उपभोक्ताओं तक पहुंचती है। वर्तमान में, पूर्वी क्षेत्र में तापीय (कोयला आधारित) जनरेटर लगभग 87% उत्पादन में योगदान देते हैं, जबकि जलविद्युत जनरेटर शाम के पीक समय में सहायता प्रदान करते हैं।
राज्यों के अंतर्गत आने वाले जनरेटरों के अलावा, पूर्वी क्षेत्र में एनटीपीसी के तापीय केंद्रीय उत्पादन स्टेशन (सीजीएस) जैसे फरक्का स्टेज-I, II एवं III, कहलगांव स्टेज-I एवं II, तलचर स्टेज-I एवं II तथा बरह स्टेज-II शामिल हैं। इसके अतिरिक्त, एनएचपीसी के जलविद्युत सीजीएस जैसे रंगित एचपीएस और तीस्ता एचपीएस भी हैं। इसके अलावा, यह क्षेत्र पड़ोसी देश भूटान से आने वाली विद्युत उत्पादन का भी प्राप्ति केंद्र है, जैसे ताला एचपीएस, चुखा एचपीएस, कुरिचू एचपीएस और डगाचू एचपीएस। इसके साथ ही, प्रमुख निजी कंपनियां भी हैं जैसे ओडिशा में जीएमआर कमलांगा एनर्जी लिमिटेड, झारखंड में जिन्दल इंडिया थर्मल पावर लिमिटेड और आधुनिक पावर एंड नेचुरल रिसोर्सेज, तथा सिक्किम में चुजाचेन एचपीएस और जोरेथांग लूप हाइड्रो।
ट्रांसफॉर्मर: एक ट्रांसफॉर्मर विद्युतचुंबकीय प्रेरण (मैग्नेटिक रूप से) के माध्यम से एक निश्चित वोल्टेज के प्रत्यावर्ती (A/C) धारा को बिना आवृत्ति में परिवर्तन किए अलग वोल्टेज के प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित करता है। ‘स्टेप-अप’ ट्रांसफॉर्मर निम्न वोल्टेज को उच्च वोल्टेज में बदलता है, जबकि ‘स्टेप-डाउन’ ट्रांसफॉर्मर इसके विपरीत कार्य करता है।
एक ऑटो ट्रांसफॉर्मर ऊर्जा को विद्युत रूप से तथा चुंबकीय रूप से परिवर्तित करता है। ट्रांसफॉर्मर अनुपात की एक निश्चित सीमा के लिए, ऑटो ट्रांसफॉर्मर का उपयोग दो-वाइंडिंग ट्रांसफॉर्मर की तुलना में आर्थिक रूप से सस्ता होता है। ट्रांसफॉर्मर की क्षमता किसी राज्य/यूटिलिटी के लोड का एक अच्छा संकेत देती है। जितनी अधिक ट्रांसफॉर्मेशन क्षमता होगी, उतनी अधिक मांग को पूरा किया जा सकता है। पावर ट्रांसफॉर्मर, जो लगभग पूर्ण लोड के पास कार्य करते हैं, वितरण ट्रांसफॉर्मर की तुलना में अधिक दक्ष होते हैं, क्योंकि वितरण ट्रांसफॉर्मर अधिकांश समय आंशिक लोड पर कार्य करते हैं।
ट्रांसफॉर्मर के सुचारु और परेशानी-मुक्त संचालन के लिए अच्छे रखरखाव अभ्यासों की सिफारिश की जाती है। वाइंडिंग्स और कोर की स्थिति का आकलन करने के लिए नियमित रूप से घुलित गैस विश्लेषण (Dissolved Gas Analysis) किया जाना चाहिए।
आईएसटीएस: इंटर स्टेट ट्रांसमिशन सिस्टम (ISTS) तारों का वह नेटवर्क है जिसके माध्यम से किसी मध्यवर्ती राज्य के क्षेत्र से होकर विद्युत का संप्रेषण किया जाता है। आईएसटीएस की योजना राज्यों, केंद्रीय ट्रांसमिशन यूटिलिटी तथा केंद्रीय विद्युत प्राधिकरण द्वारा बनाई जाती है। इसका विकास पीजीसीआईएल तथा अन्य टीबीसीबी कंपनियों द्वारा किया जाता है। आईएसटीएस प्रणाली सामान्यतः दीर्घकालिक पहुंच के लिए योजना बनाकर निर्मित की जाती है।
इंटर स्टेट ट्रांसमिशन सिस्टम की लागत की वसूली पॉइंट ऑफ कनेक्शन शुल्क के माध्यम से की जाती है, जो सीमांत भागीदारी और औसत भागीदारी के मिश्रण पर आधारित होता है। स्लैब दरों की गणना राष्ट्रीय लोड डिस्पैच केंद्र द्वारा की जाती है और सीईआरसी द्वारा अनुमोदित की जाती है। क्षेत्रीय ट्रांसमिशन खाते, स्वीकृत दरों तथा स्वीकृत दीर्घकालिक पहुंच/मध्यम अवधि पहुंच की मात्रा के आधार पर आरपीसी द्वारा तैयार किए जाते हैं। आईएसटीएस के कुल शुल्क की वसूली पीजीसीआईएल द्वारा की जाती है और आगे इसे अन्य आईएसटीएस लाइसेंसधारकों को हस्तांतरित किया जाता है।
बस रिएक्टर: बस रिएक्टर एक प्रकार का एयर-कोर इंडक्टर होता है, या कुछ मामलों में तेल से भरा हुआ होता है, जिसे दो बसों या एक ही बस के दो सेक्शनों के बीच जोड़ा जाता है ताकि किसी भी बस पर वोल्टेज ट्रांज़िएंट्स को सीमित किया जा सके। इसे बस में स्थापित किया जाता है ताकि जब बस का लोड बदलता है, तब सिस्टम वोल्टेज को बनाए रखा जा सके।
हालांकि, शंट रिएक्टर का स्थायी कनेक्शन पूर्ण लोड स्थितियों के दौरान वोल्टेज स्तर में कमी और ट्रांसमिशन लाइनों की क्षमता में गिरावट का कारण बन सकता है। इस समस्या का समाधान दुनिया के कई हिस्सों में ब्रेकर-नियंत्रित शंट रिएक्टर द्वारा किया जाता है। ऐसे मामलों में, रिएक्टर के ब्रेकर स्विचिंग से उत्पन्न डायनेमिक ओवर-वोल्टेज और संबंधित समस्याओं को अन्य तकनीकी नवाचारों द्वारा हल किया जाता है।
लाइन रिएक्टर: एक लाइन रिएक्टर उपयोग के बिंदु पर या ट्रांसफॉर्मर के ठीक बाद लाइन में लगाया जाता है ताकि उपभोक्ता के लिए स्थिर धारा बनाए रखी जा सके। जब किसी लाइन को सिस्टम से डिस्कनेक्ट किया जाता है, तो लाइन रिएक्टर भी सिस्टम से अलग हो जाता है। लाइन रिएक्टर का उपयोग अक्सर लाइन कैपेसिटेंस की भरपाई करने, स्विचिंग के कारण होने वाले वोल्टेज ट्रांज़िएंट्स को कम करने और विशेष रूप से भूमिगत ट्रांसमिशन लाइनों में फॉल्ट करंट को सीमित करने के लिए किया जाता है।
शंट रिएक्टर की प्रेरक प्रकृति के कारण, इसका उपयोग तब किया जाता है जब कैपेसिटिव रिएक्टेंस की भरपाई की आवश्यकता होती है। पावर सिस्टम के लोड मुख्यतः प्रेरक प्रकृति के होते हैं और कैपेसिटर बैंक का उपयोग इन प्रेरक लोड की भरपाई के लिए किया जाता है। सिस्टम के हल्के लोड की स्थिति में अक्सर वोल्टेज सामान्य परिचालन स्तर से अधिक हो जाता है, और ऐसी स्थिति में सिस्टम वोल्टेज को सामान्य सीमा में बनाए रखने के लिए अतिरिक्त प्रेरक लोड की आवश्यकता होती है।
जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, हल्के लोड की स्थिति में सिस्टम द्वारा उत्पन्न VAr, सिस्टम द्वारा अवशोषित किए जाने वाले VAr से अधिक होने के कारण अस्थिरता का जोखिम होता है। जब सिस्टम में VAr उत्पादन आवश्यक VAr लोड से अधिक होता है, तो जनरेटर अंडर-एक्साइटेशन की ओर झुकते हैं। एवीआर की अंडर-एक्साइटेशन सीमा का उपयोग स्थिरता सीमा से नीचे अंडर-एक्साइटेशन स्तर को रोकने के लिए किया जाता है।
पावर सप्लाई पोजीशन (PSP) रिपोर्ट सभी राज्यों/केंद्र शासित प्रदेशों के लिए मासिक विद्युत आवश्यकताओं को कवर करती है, जिसमें पीक डिमांड और उपलब्धता (मेगावाट - MW में) तथा ऊर्जा की आवश्यकता और उपलब्धता (मिलियन यूनिट - MU में) शामिल होती है। PSP का आकलन संबंधित राज्यों द्वारा किए गए अनुमानों, पिछले आंकड़ों और प्रवृत्ति विश्लेषण को ध्यान में रखकर किया जाता है। यह जानकारी उन यूटिलिटीज के लिए उपयोगी हो सकती है, जिन्हें कमी का सामना करना पड़ सकता है, ताकि वे अधिशेष बिजली वाले राज्यों से द्विपक्षीय विनिमय/विद्युत खरीद की व्यवस्था कर सकें।
पावर सप्लाई पोजीशन रिपोर्ट राज्यों को उपलब्ध विद्युत स्रोतों का विस्तृत विवरण प्रदान करती है। विद्युत के स्रोत राज्य के आंतरिक या बाहरी हो सकते हैं, जैसे केंद्रीय क्षेत्र, आईपीपी आदि। इसके अलावा, स्रोतों को जलविद्युत और तापीय स्रोतों में भी विभाजित किया जाता है। इस प्रकार, रिपोर्ट का सावधानीपूर्वक अध्ययन करने से राज्य के तापीय-जलविद्युत मिश्रण को भी समझा जा सकता है।
राज्यों से प्राप्त पावर कट/लोड शेडिंग से संबंधित जानकारी भी इस रिपोर्ट में दी जाती है। इससे लागू किए जा रहे पावर कट की मात्रा का अनुमान मिलता है। हालांकि, PSP सिस्टम संबंधी बाधाओं के कारण पूरी नहीं हो सकने वाली मांग को ध्यान में नहीं रखता है।
Special Protection Schemes (SPS) are designed to detect a particular system condition that is known to cause unusual stress to the power system and to take some type of predetermined action to counteract the observed condition in a controlled manner. SPSs are designed to detect a system condition that is known to cause instability, overload, or voltage collapse. The action prescribed may require the opening of one or more lines, tripping o generators, ramping of HVDC power transfers, intentional shedding of load, or other measures that will alleviate the problem of concern.
Special protection schemes have been successfully implemented in Talcher hvdc-Talcher STPS system where tripping of hvdc pole initiates tripping of Talcher STPS units. It has also been implemented in hydro generators in Sikkim so that in normal circumstances more power could be transmitted through the grid. However, there is some reservation on the part of the generators, with respect to incorrect operation of SPS, which have not been substantiated.
आइलैंडिंग योजना विद्युत प्रणाली रक्षा योजना के अंतर्गत एक अंतिम चरण की सुधारात्मक उपाय के रूप में विकसित की गई एक सुरक्षा व्यवस्था है, जिसका उपयोग बिजली ब्लैकआउट के दौरान किया जाता है। इसमें प्रणाली के एक स्वस्थ भाग को बाधित ग्रिड से अलग (आइलैंड) कर दिया जाता है, ताकि यह उप-भाग बाकी ग्रिड से अलग रहकर भी संचालित हो सके। आइलैंडिंग योजना का मुख्य उद्देश्य बड़े ग्रिड व्यवधान के दौरान पूर्ण ब्लैकआउट से बचाव करना है। एक सफलतापूर्वक संचालित आइलैंड ग्रिड की शीघ्र बहाली में भी सहायता करता है।
आइलैंडिंग योजना का लॉजिक संबंधित यूटिलिटी द्वारा तैयार किया जाता है और ERLDC द्वारा सत्यापित (वेट) किया जाता है। इसके बाद ERPC की स्वीकृति के पश्चात इस योजना को लागू किया जाता है। जुलाई 2012 के ग्रिड व्यवधानों के दौरान, कोलकाता में CESC प्रणाली तथा कई छोटे CPP सिस्टम ने कुछ लोड के साथ सफलतापूर्वक ग्रिड से आइलैंडिंग की थी। जल/गैस आधारित स्टेशनों के ब्लैक स्टार्ट के साथ समन्वित सफल आइलैंडिंग, बड़े व्यवधानों की स्थिति में प्रणाली की बहाली की आधारशिला होती है।
एक समान कार्यप्रणाली विकसित करने के लिए दिशानिर्देश अपनाए गए हैं, ताकि विभिन्न रिले की सेटिंग्स का उचित समन्वय किया जा सके और सुरक्षा प्रणाली कुशलतापूर्वक कार्य कर सके। इसका उद्देश्य विद्युत प्रणाली में होने वाले दोषों (फॉल्ट) को चयनात्मक रूप से हटाना है, बिना नेटवर्क के स्वस्थ भाग को प्रभावित किए। यह सामान्य दर्शन सुरक्षा रिले के बेहतर समन्वय में सहायता करता है।
पावर सिस्टम में विभिन्न प्रकार के रिले होते हैं जैसे डिस्टेंस रिले, ओवर करंट रिले, अर्थ फॉल्ट रिले आदि, जिनकी संचालन स्थितियाँ अलग-अलग होती हैं। 400 kV प्रणाली के लिए सुरक्षा दर्शन 200 kV प्रणाली से भिन्न होता है। 200 kV प्रणाली में मुख्य डिस्टेंस प्रोटेक्शन को ओवर करंट बैकअप प्रोटेक्शन के साथ समन्वित करना आवश्यक होता है। सुरक्षा योजना का निर्धारण और सेटिंग्स की गणना एक अत्यंत विशेष कार्य है, जिसे एसटीयू के प्रोटेक्शन/टेस्टिंग इंजीनियरों द्वारा किया जाता है।
स्वचालित अंडर फ्रीक्वेंसी लोड शेडिंग योजना (AUFLS) आपात स्थितियों के दौरान आवृत्ति में सुधार करने और प्रणाली को सुरक्षित रखने के लिए एक अत्यंत प्रभावी रक्षा तंत्र है। वितरण नेटवर्क में लोड को कम आवृत्ति की स्थिति में अंडर फ्रीक्वेंसी रिले द्वारा स्वचालित रूप से हटाया (शेड) जाता है, ताकि ग्रिड की स्थिरता बनी रहे। आपात स्थितियों के दौरान हटाए जाने वाले लोड पहले से निर्धारित होते हैं और पूरे ग्रिड में समान रूप से वितरित किए जाते हैं।
AUFLS मांग-पक्ष पहलों में से एक है, जिसका उपयोग लोड और उत्पादन के बीच संतुलन बनाने के लिए किया जाता है। हालांकि, आवश्यकता पड़ने पर निश्चित राहत प्राप्त करने के लिए, अंडर फ्रीक्वेंसी रिले का समय-समय पर परीक्षण किया जाना आवश्यक है। ERPC अपने घटक सबस्टेशनों में UFR की कार्यक्षमता की जांच के लिए निरीक्षण दौरे आयोजित करता है। इस उद्देश्य के लिए, दो घटकों से प्रोटेक्शन इंजीनियरों की एक टीम गठित की जाती है और इसे ERPC द्वारा अनुमोदित किया जाता है। भविष्य में, यह मांग-पक्ष प्रतिक्रिया रिजर्व रेगुलेशन सहायक सेवाओं में भागीदारी के लिए भी पात्र हो सकती है।
