विसाव्या शतकाच्या पूर्वार्धात मुंबई, कोलकाता, पुणे अशा महानगरांचा अपवाद वगळता अन्य शहरांमध्ये, गावांमध्ये विद्युत पुरवठा करण्यासाठी स्थानिक पातळीवर छोटे जनित्र (बहुदा डिझेलवर चालणारे) असते व ते संबंधित शहर व गावांमध्ये विद्युत पुरवठा करते. त्यात प्रामुख्याने विजेचा वापर प्रकाशासाठी केला जाई. मागणी वाढत गेल्यावर जास्त क्षमतेचे जलविद्युत व औष्णिक (Thermal Power station) विद्युत प्रकल्प उभारले गेले. ह्या प्रकल्पांच्या जागा शहरांपासून वा औद्योगिक क्षेत्रांपासून (जेथे मागणी जास्त असते) दूर असल्याने निर्मिती केंद्रापासून ते भार केंद्रांपर्यंत उच्च व्होल्टता पारेषण वाहिन्यांमार्फत उपकेंद्रात (Substation) वीज पोहोचविली जाते. उपकेंद्रात अवरोहित्राच्या (Step-down Transformer) साहाय्याने व्होल्टता पातळी कमी केली जाते. ग्राहकांना त्यांच्या मागणीप्रमाणे योग्य त्या व्होल्टता पातळीवर विद्युत पुरवठा केला जातो. बहुतेक विद्युत पुरवठा करणाऱ्या संस्थांचे भाराप्रमाणे कोणत्या व्होल्टता पातळीने पुरवठा करायचा याबद्दल संकेत असतात. जास्त मागणी असलेल्या ग्राहकास उच्च व्होल्टतेने पुरवठा केला जातो. घरगुती, छोटे व्यावसायिक यांना २४० व्होल्ट एकल प्रावस्था (Single phase) किंवा ४१५ व्होल्ट त्रि-प्रावस्था (Three phase) ह्या पातळीवर पुरवठा केला जातो. सध्या पवन ऊर्जा, सौर ऊर्जा अशा नूतनीकरणीय ऊर्जास्रोतांनाही ग्रिडमध्ये स्थान मिळाले आहे. विद्युत ग्रिडची संकल्पनात्मक आकृती खाली दाखविली आहे.
ग्रिडमधील भिन्न विद्युत निर्मिती केंद्रे व उपकेंद्रे परस्परांना उच्च व्होल्टता पारेषण वाहिनींनी जोडलेली असतात. पारेषण वाहिनीची व्होल्टता पातळी वहन करावयाच्या विद्युत शक्तीप्रमाणे ठरवली जाते. जितकी व्होल्टता पातळी अधिक तितकी वहनक्षमता वर्गोत्तमाने वाढते. सध्या भारतात काश्मीर ते कन्याकुमारी आणि कच्छ ते ईशान्य भारतातील ग्रिड हे एकसंधपणे जोडले गेलेले आहे.
प्रत्येक राज्यात शासकीय यंत्रणेमार्फत व खाजगी क्षेत्रामार्फत निर्मिती केंद्रे आणि त्यासंबंधित पारेषण वाहिन्या कार्यान्वित केल्या जातात. तसेच केंद्रिय संस्थांमार्फतही राज्यात विद्युत निर्मिती केंद्रे कार्यान्वित केली जातात. त्यातून उत्पादन होणाऱ्या शक्तीचे केंद्र सरकारच्या निर्णयानुसार किंवा विद्युत खरेदी करारानुसार (Power Purchase Agreement) भिन्न राज्यांत वितरण होत असते. त्यासाठी आंतरराज्य पारेषण वाहिन्यांची केंद्रिय संस्थांमार्फत तरतूद केली जाते. विजेचे वितरण राज्याची वितरण कंपनी किंवा राज्य विद्युत विनियामक आयोगाने (State Electricity Regulatory Commission) प्राधिकृत केलेल्या परवानाधारकामार्फत होत असते.
विद्युत प्रणालीतील निर्मितीपासून वितरणापर्यंत यंत्रणा दाखविणारी एकेरी आकृती खाली आहे. तसेच त्यामधील उपकेंद्रे (Substation) दाखविली आहेत. उपकेंद्रामध्ये रोहित्राशिवाय परिपथ वियोजक (Circuit Breaker), तडित निवारक (Lightening Arrester), धारा रोहित्र (Current Transformer) इत्यादी उपकरणे व नियंत्रण कक्ष असतो. सदर आकृतीत प्रातिनिधिक केवळ रोहित्र दाखविले आहे.
प्रत्येक राज्यातील ग्रिडमधील संबंधित राज्यांनी स्थापन केलेली विद्युत निर्मिती केंद्रे, विद्युत भार, पारेषण वाहिन्यांवरील भार यांवर देखरेख ठेवणे अनिवार्य असते, हे कार्य करण्यासाठी प्रत्येक राज्यात राज्य भार प्रेषण केंद्र (State Load Despatch Station – SLDC) असते. महाराष्ट्राचे राज्य भार प्रेषण केंद्र ऐरोळी (नवी मुंबई) येथे आहे. दोन राज्यांमधील पारेषण वाहिन्या व केंद्रिय संस्थांमार्फत चालविल्या जाणाऱ्या विद्युत निर्मिती केंद्रांवर देखरेख ठेवण्यासाठी व त्याअंतर्गत येणाऱ्या राज्यांमध्ये समन्वय राखण्यासाठी क्षेत्रीय भार प्रेषण केंद्र (Regional Load Despatch Centre – RLDC) आहेत. भारतामध्ये उत्तर, दक्षिण, पूर्व, पश्चिम आणि ईशान्य क्षेत्रासाठी अनुक्रमे दिल्ली, बंगळुरू, कोलकाता, मुंबई आणि शिलाँग येथे क्षेत्रीय भार प्रेषण केंद्रे अस्तित्वात आहेत. राष्ट्रीय पातळीवर या कार्याचे नियंत्रण आणि समन्वय राखण्यासाठी राष्ट्रीय भार प्रेषण केंद्र (National Load Despatch Centre – NLDC) दिल्ली येथे कार्यान्वित आहे. राष्ट्रीय आणि क्षेत्रीय भार प्रेषण केंद्रे भारत सरकारच्या पॉवर सिस्टीम ऑपरेशन कॉर्पोरेशनमार्फत चालविली जातात, तर राज्य पातळीवर ही जबाबदारी संबंधित राज्याची असते. सर्व भार प्रेषण केंद्राचे कार्य अव्याहतपणे चालू असते.
भार प्रेषण केंद्रास दूर-संचार (Telecommunication) सेवा ह्या प्रामुख्याने पीएलसीसी (Power Line Carrier Communication – PLCC) यंत्रणेमार्फत पुरविल्या जातात. ह्या पद्धतीत संदेशवहनासाठी पारेषण वाहिनीतील तारेचा उपयोग केला जातो. सक्रिय शक्ती वहनासाठी ५० हर्ट्झ ही वारंवारता असते, तर संदेशवहनासाठी किलोहर्ट्झ श्रेणीतील वारंवारता उपयोगात घेतली जाते. पीएलसीसी यंत्रणेद्वारे संभाषण, माहिती वहन (Data Transmission) व दूरप्रतिरक्षण (Tele-Protection) सेवा पुरविल्या जातात. भार प्रेषण केंद्रास पीएलसीसी यंत्रणेने सर्व विद्युत निर्मिती केंद्रे व पारेषण यंत्रणेतील महत्त्वाची उपकेंद्रे यांच्याशी हॉट लाईनद्वारे संभाषण करण्याची सोय असते. यास साहाय्यकारी म्हणून अन्य यंत्रणांच्या दूरसंचार सेवांचीही तरतूद केली जाते.
विद्युत पुरवठा यंत्रणेला मागणीनुसार विद्युत जनित्रांतून उत्पन्न होणारी सक्रिय शक्ती (Active Power) यांचा मेळ बसवावा लागतो. प्रत्यावर्ती धारा (Alternating Current – AC) प्रणालीत विद्युत भार (Load) व वारंवारता (Frequency) यांमध्ये परस्परावलंबित्व असते. कोणत्याही क्षणी भार व विद्युत जनित्रांतून उत्पन्न होणारी सक्रिय शक्ती (Active Power) तंतोतंत जुळेल, तेव्हा वारंवारता निर्धारित (Declared – Rated) पातळीवर असेल. भारतात व जगभरातील बऱ्याच देशांत निर्धारित वारंवारता ५० हर्ट्झ (चक्र प्रति सेकंद – Cycles per second) आणि अमेरिका, जपानचा काही भाग, दक्षिण कोरिया इ. ठिकाणी निर्धारित वारंवारता ६० हर्ट्झ आहे. एखाद्या वेळी एखाद्या जनित्राची निर्मिती काही कारणांनी खंडित झाली वा भार अचानक वाढला तर वारंवारता ५० हर्ट्झपेक्षा कमी होईल. तसेच जनित्राच्या निर्मितीत वाढ झाली किंवा भार अचानक कमी झाला, अशा स्थितीत वारंवारतेत वृद्धी होईल. वारंवारता किती कमी किंवा जास्त होईल, ते जनित्र व भार यांच्या प्रकारावर अवलंबून असते. यात प्रामुख्याने जनित्रांच्या जडत्वाचे (Inertia) महत्त्व असते. केंद्रिय विद्युत विनियामक आयोगाच्या (Central Electricity Regulatory Commission) विनियमानुसार वारंवारता ४९.९ ते ५०.०५ हर्ट्झचे दरम्यान ठेवणे विद्युत वितरण संस्थांवर अनिवार्य असते.
संदर्भ :
- Kothari, D.P.; Nagrath, I.J. (Book) Modern Power System Analysis Tata McGraw Hill, New Delhi, 1980.
- Report of the FOR Technical Committee sub-group Capacity Building of Indian Load Despatch Centres October-2018.
- Website of Maharashtra State Load Despatch Station: https://mahatransco.in/
- Website of National Load Despatch Station: https://posoco.in/
समीक्षक – एस. डी. गोखले
