গ্রিডের লো-ভোল্টেজ রাইড-থ্রু ক্ষমতা মূল্যায়নের জন্য ক্রিপ্টোকারেন্সি মাইনিং লোডের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ট্রান্সিয়েন্ট মডেলিং

১. ভূমিকা

পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির দ্রুত বৃদ্ধি, বিশেষ করে টেক্সাসের ERCOT-এর মতো গ্রিডে, বৃহৎ, উচ্চ-শক্তি খরচকারী লোডের (যেমন ক্রিপ্টোকারেন্সি মাইনিং সুবিধা) আবির্ভাবের সাথে ঘটছে। এই সুবিধাগুলির প্রতিটির সাধারণত প্রতি সাইটে 75 মেগাওয়াট বা তার বেশি শক্তির প্রয়োজন হয়, যা গ্রিডের এক নতুন শ্রেণির অংশগ্রহণকারীকে প্রতিনিধিত্ব করে। প্রচলিত শিল্প লোডের থেকে ভিন্ন, ক্রিপ্টোকারেন্সি মাইনারগুলি পাওয়ার ইলেকট্রনিক কনভার্টার দ্বারা চালিত হয় এবং ইনভার্টার-ভিত্তিক সম্পদ হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ। এই নিবন্ধটি একটি গুরুত্বপূর্ণ শূন্যতা সমাধান করে: এই বৃহৎ-স্কেল অরৈখিক লোডগুলি গ্রিড বিঘ্নের সময় কীভাবে গ্রিডের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে তা বোঝার জন্য বিস্তারিত ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ট্রানজিয়েন্ট মডেলের অভাব, বিশেষভাবে তাদের লো ভোল্টেজ রাইড-থ্রু ক্ষমতার উপর ফোকাস করে—যা গ্রিড স্থিতিশীলতার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রয়োজনীয়তা।

২. পদ্ধতিবিদ্যা ও মডেল উন্নয়ন

এই গবেষণার মূল উদ্দেশ্য হল ক্রিপ্টোকারেন্সি খনন লোডের জন্য একটি স্কেলযোগ্য ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ট্রানজিয়েন্ট মডেল বিকাশে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ট্রানজিয়েন্ট প্রোগ্রাম সফটওয়্যার ব্যবহার করা।

2.1 EMT মডেল আর্কিটেকচার

এই মডেলটি বড় আকারের অপারেশনে ব্যবহৃত বাণিজ্যিক ASIC মাইনারের আচরণ অনুকরণ করে। এটি কনভার্টার-ভিত্তিক ফ্রন্ট-এন্ড, গণনামূলক লোডের গতিশীলতা এবং গ্রিড ভোল্টেজের পরিবর্তনের প্রতি মাইনারের প্রতিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণকারী লজিক ক্যাপচার করে। মডেলটির মডুলার ডিজাইন রয়েছে, যা একাধিক মাইনার ইউনিটকে একত্রিত করে একটি সম্পূর্ণ সুবিধার প্রতিনিধিত্ব করতে দেয়, ফলে শত শত মেগাওয়াটের মতো লোডের ট্রান্সমিশন সিস্টেম গতিশীলতার উপর প্রভাব অধ্যয়ন করা সম্ভব হয়।

2.2 লোড বৈশিষ্ট্য এবং যাচাইকরণ

মডেল পারফরম্যান্স এবং ফিজিক্যাল ASIC মাইনারের সাথে ক্রস-ভ্যালিডেশন করা হয়েছে। মিলে যাওয়া মূল বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছে:

• স্থিতিশীল অবস্থার আচরণ:উচ্চ পাওয়ার ফ্যাক্টর (প্রায় 0.995 লিডিং)।
• ট্রানজিয়েন্ট/স্টার্ট-আপ আচরণ:নন-লিনিয়ার কারেন্ট কনজাম্পশন এবং হারমোনিক ডিস্টরশন, যা ল্যাবরেটরি টেস্ট এবং শিল্প সুবিধার ফিল্ড মেজারমেন্টের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।
• LVRT থ্রেশহোল্ড:খনন যন্ত্রের পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স ডিভাইসগুলি ইনপুট ভোল্টেজ খুব কম হলে কাজ বন্ধ করে দেওয়ার ক্রিটিক্যাল পয়েন্ট।

3. লো ভোল্টেজ রাইড-থ্রু ক্ষমতা মূল্যায়ন

লো ভোল্টেজ রাইড-থ্রু ক্ষমতা – ভোল্টেজ ডিপের সময় গ্রিডের সাথে সংযুক্ত থাকার ক্ষমতা – ইনভার্টার-ভিত্তিক সম্পদের জন্য ক্যাসকেডিং ফেইলার প্রতিরোধে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। জেনারেটরের জন্য যদিও মানক প্রয়োজনীয়তা রয়েছে, ক্রিপ্টোকারেন্সি মাইনারের মতো বড় আকারের ইনভার্টার-ভিত্তিক লোডের জন্য বর্তমানে কোন বাধ্যতামূলক বিধান নেই, যা একটি দুর্বলতা তৈরি করে।

3.1 পরীক্ষার দৃশ্যকল্প এবং ত্রুটি বিশ্লেষণ

যাচাইকৃত মডেলটিকে বিভিন্ন ধরনের ফল্ট সিনারিওতে পরীক্ষার জন্য রাখা হয়েছিল:

• স্থানীয় ত্রুটি:খনন সুবিধার নিজস্ব বৈদ্যুতিক অবকাঠামোর মধ্যে ঘটে যাওয়া ত্রুটি।
• দূরবর্তী বিদ্যুৎ গ্রিড ত্রুটি:ইন্টারকানেক্টেড ট্রান্সমিশন গ্রিডের দূরবর্তী বাসে ঘটে যাওয়া একটি ফল্ট, যা নেটওয়ার্কের মাধ্যমে প্রচারিত ভোল্টেজ স্যাগের প্রতি লোডের প্রতিক্রিয়া পরীক্ষা করে।

3.2 কর্মদক্ষতা সূচক এবং ফলাফল

এই গবেষণাটি মাইনিং লোডের লো ভোল্টেজ রাইড-থ্রু ক্ষমতা পরিমাপ করে, যে ভোল্টেজ-সময় বক্ররেখার সীমানার মধ্যে লোডটি অনলাইন অপারেশন বজায় রাখে তা নির্ধারণ করে। ফলাফল ইঙ্গিত দিতে পারে যে, যদিও মাইনারগুলির অভ্যন্তরীণ পাওয়ার সাপ্লাই মজবুত হতে পারে, তবে তাদের গ্রিড-ফেসিং কনভার্টারের নির্দিষ্ট আন্ডার-ভোল্টেজ লক-আউট সেটিংস রয়েছে। পুরো মাইনিং ফার্ম জুড়ে একই সাথে আন্ডার-ভোল্টেজ লক-আউট ট্রিপিংয়ের ফলে শত শত মেগাওয়াট লোড হঠাৎ করে হারিয়ে যাওয়া, উল্লেখযোগ্য লোড-জেনারেশন পজিটিভ ইমব্যালেন্স সৃষ্টি করতে পারে, যার ফলে ফ্রিকোয়েন্সি সার্জ এবং আরও অস্থিতিশীলতা ঘটতে পারে – যা ইনভার্টার-ভিত্তিক জেনারেশনের ক্ষেত্রে দেখা সমস্যার অনুরূপ।

4. প্রযুক্তিগত বিশ্লেষণ এবং অন্তর্দৃষ্টি

4.1 মূল অন্তর্দৃষ্টি

ক্রিপ্টোকারেন্সি মাইনিং লোডগুলি কেবল বড় ভোক্তা নয়; তারাসম্ভাব্য অস্থিতিশীলতা সক্ষম গ্রিডের গঠনকারী। তাদের ইনভার্টার-ভিত্তিক প্রকৃতির অর্থ তারা অন্তর্নিহিত জড়তা বা ফল্ট কারেন্ট সরবরাহ করে না যেমন সিনক্রোনাস মেশিন করে। অক্টোবর 2022-এর টেক্সাস আউটেজ (একটি ভোল্টেজ স্যাগ যা 400 মেগাওয়াটের মাইনিং অপারেশন সহ লোড ট্রিপ করিয়েছিল) একটি ব্যতিক্রম ছিল না—এটি ছিল একটি স্ট্রেস টেস্ট যা বর্তমান গ্রিড মডেলগুলি পাস করতে ব্যর্থ হয়। এই নিবন্ধের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ট্রানজিয়েন্ট মডেল পরবর্তী ঘটনাটি পূর্বাভাস দেওয়ার প্রথম গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার।

4.2 যৌক্তিক কাঠামো

গবেষণার যুক্তি অখণ্ডনীয়: ১) একটি পরিচিত দুর্ঘটনার ইতিহাস সহ, অপর্যাপ্তভাবে বোঝা নতুন গ্রিড উপাদান (ক্রিপ্টোকারেন্সি লোড) চিহ্নিত করা। ২) সরলীকৃত স্থির মডেল পরিত্যাগ করা; একটি গতিশীল ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ট্রানজিয়েন্ট মডেল তৈরি করা যা দ্রুত পাওয়ার ইলেকট্রনিক সুইচিং ধরে রাখে। ৩) হার্ডওয়্যারের বিপরীতে যাচাই করা – ব্ল্যাক বক্স এড়ানো। ৪) বাস্তবিক গ্রিড ত্রুটি অবস্থার অধীনে এটির উপর চাপ পরীক্ষা করা। ৫) উপসংহার: নির্ভরযোগ্যতার জন্য, মডেলটিকে সম্প্রসারিত করে সম্পূর্ণ-সিস্টেম গবেষণায় একীভূত করা কেবলউপকারীনয়, বরংপ্রয়োজনীয়এটি ঘটনা থেকে উচ্চ-নির্ভুল সিমুলেশন, এবং তারপর কার্যকরী পাওয়ার গ্রিড পরিকল্পনা অন্তর্দৃষ্টি পর্যন্ত বিস্তৃত।

4.3 সুবিধা ও সীমাবদ্ধতা

সুবিধা:মডেলের স্কেলেবিলিটি এবং EMTP-ভিত্তিক কাঠামো এর প্রধান শক্তি। এটি সরাসরি ট্রান্সমিশন প্ল্যানারদের ব্যবহৃত টুলকিটে সংহত করা যেতে পারে। লো-ভোল্টেজ রাইড-থ্রু (LVRT) এর উপর ফোকাস সবচেয়ে তাৎক্ষণিক হুমকি মোকাবেলা করে। বাস্তব মাইনিং রিগের সাথে যাচাইকরণ অকাট্য বিশ্বাসযোগ্যতা যোগ করে।

সীমাবদ্ধতা:গবেষণাপত্রে উল্লেখ করা হয়েছে কিন্তু পর্যাপ্তভাবে আলোচনা করা হয়নিনিয়ন্ত্রণ স্তর। খননকারী যন্ত্রগুলি মিলিসেকেন্ডের মধ্যে লাভজনকতা অ্যালগরিদম অনুসারে বন্ধ হতে পারে, যা ভোল্টেজের সাথে সম্পর্কিত নয়। এই "অর্থনৈতিক ট্রিপ" প্রযুক্তিগত নিম্ন-ভোল্টেজ রাইড-থ্রু ব্যর্থতার চেয়ে আরও বিধ্বংসী হতে পারে। মডেলটিকে হারমোনিক মিথস্ক্রিয়া এবং সাবসিনক্রোনাস অসিলেশন ঝুঁকি অন্তর্ভুক্ত করার জন্য প্রসারিত করতে হবে, যা উত্তর আমেরিকান ইলেকট্রিক রিলায়াবিলিটি কর্পোরেশন এবং IEEE পাওয়ার অ্যান্ড এনার্জি সোসাইটি সাহিত্যে নথিভুক্ত উচ্চ অনুপাতের ইনভার্টার-ভিত্তিক সম্পদ অনুপ্রবেশের পরিচিত সমস্যা।

4.4 কার্যকরী অন্তর্দৃষ্টি

জন্যগ্রিড অপারেটর (যেমন ERCOT): বড় ইনভার্টার-ভিত্তিক লোডগুলির (কেবল জেনারেটর নয়) জন্য নিম্ন ভোল্টেজ রাইড-থ্রু প্রয়োজনীয়তা পূরণ বাধ্যতামূলক করুন। সমস্ত মাইনিং সুবিধার গ্রিড সংযোগ আবেদনের জন্য এই মডেল ব্যবহার করে বাধ্যতামূলক সংযোগ অধ্যয়ন পরিচালনা করুন। জন্যখনন কোম্পানি: গ্রিড-সাপোর্টিং ইনভার্টার কন্ট্রোলে বিনিয়োগ (যেমন ডাইনামিক ভোল্টেজ সাপোর্ট, ইনস্ট্যান্টেনিয়াস ব্ল্যাকআউট) অপারেটিং খরচ হিসেবে – এটি বিদ্যুৎ বিভ্রাটের জন্য দায়বদ্ধ হওয়ার চেয়ে সস্তা। এর জন্যগবেষক: এই লোড মডেলটিকে যৌগিক সিস্টেম মডেলের সাথে সংহত করে, উচ্চ অনুপাতের নবায়নযোগ্য শক্তি + উচ্চ অনুপাতের ক্রিপ্টোকারেন্সি লোডের যৌগিক অস্থিতিশীলতা অধ্যয়ন করা হয়। পরবর্তী ধাপ হল সম্পূর্ণ মাইনিং মেশিনের ক্লাস্টার, সফটওয়্যার-চালিত প্রতিক্রিয়া মডেল করা, যা প্রকৃতপক্ষে সিস্টেমিক ঝুঁকির স্থান।

5. মূল বিশ্লেষণ: পাওয়ার গ্রিডের নতুন শত্রু নাকি নতুন মিত্র?

Samanta et al.-এর এই গবেষণাটি বিদ্যুৎ ব্যবস্থা ক্ষেত্রে একটি সময়োপযোগী ও গুরুত্বপূর্ণ হস্তক্ষেপ, যা ডিকার্বনাইজেশন এবং ডিজিটালাইজেশনের দ্বৈত চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি। গবেষণাপত্রটি সঠিকভাবে নির্দেশ করে যে ক্রিপ্টোকারেন্সি মাইনিং লোড হল একটি প্যারাডাইম শিফটিং গ্রিড উপাদান। তাদের উচ্চ শক্তি ঘনত্ব, ভৌগলিক নমনীয়তা এবং ইনভার্টার-ভিত্তিক স্থাপত্য তাদের প্রচলিত শিল্প লোড থেকে মৌলিকভাবে পৃথক করে। স্কেলেবল ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ট্রান্সিয়েন্ট মডেলের উন্নয়ন একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রযুক্তিগত অবদান, যা স্থির বা সমষ্টিগত লোড মডেল দ্বারা পূরণ করা যায় না এমন একটি শূন্যতা পূরণ করে। যুক্তরাষ্ট্রের Department of Energy-এর "Grid Modernization Initiative" যেমন জোর দিয়েছে, স্থিতিস্থাপক গ্রিড গঠনের জন্য নতুন লোডের গতিশীল আচরণ বোঝা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

ঐতিহাসিক নজিরের পরিপ্রেক্ষিতে, গবেষণাটি লো-ভোল্টেজ রাইড-থ্রু (LVRT) এর উপর মনোনিবেশ করা যথার্থ। ২০১৬ সালের দক্ষিণ অস্ট্রেলিয়ার ব্ল্যাকআউট (যা অস্ট্রেলিয়ান এনার্জি মার্কেট অপারেটর দ্বারা গভীরভাবে বিশ্লেষণ করা হয়েছিল) উইন্ড ফার্মের প্রোটেকশন সেটিংস দ্বারা উদ্ভূত হয়েছিল, যা ভোল্টেজ ডিপের সময় ক্যাসকেড ট্রিপিং ঘটায়। ক্রিপ্টোকারেন্সি মাইনিং লোডের সাথে এর সাদৃশ্য স্পষ্ট। এই কাগজের মডেল প্ল্যানারদেরকে সক্রিয়ভাবে অনুরূপ পোস্ট-মর্টেম বিশ্লেষণ করতে সক্ষম করে। যাইহোক, মডেলটি প্রাথমিকভাবে "হার্ডওয়্যার" প্রতিক্রিয়া সমাধান করে। বৃহত্তর অনিশ্চয়তা, যেমন ডেটা সেন্টার ডিমান্ড রেসপন্স গবেষণায় দেখা যায়, তা হল "সফটওয়্যার" বা অর্থনৈতিক প্রতিক্রিয়া। মাইনার অপারেশন লাভ ফাংশন $\Pi = R(\text{কয়েন মূল্য}) - C(\text{বিদ্যুৎ মূল্য})$ দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। গ্রিড জরুরি অবস্থায় বিদ্যুতের মূল্যের আকস্মিক বৃদ্ধি যেকোনো ভোল্টেজ ডিপের চেয়ে দ্রুত সমন্বিত শাটডাউন ট্রিগার করতে পারে, এই আচরণটি এই ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ট্রানজিয়েন্ট মডেলে অন্তর্ভুক্ত নয়, কিন্তু সম্পূর্ণ চিত্রের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

অধিকন্তু, টেক্সাসের ERCOT গ্রিড প্রেক্ষাপটে কাগজের আলোচনা খুবই জ্ঞানগর্ভ। ERCOT-এর বিশুদ্ধ শক্তি বাজার এবং নবায়নযোগ্য শক্তির উচ্চ অনুপ্রবেশ এই ধরনের গবেষণার জন্য একটি নিখুঁত পরীক্ষাগার তৈরি করেছে। এই কাজটি একটি বৃহত্তর প্রবণতা তুলে ধরে: পাওয়ার সিস্টেমে নেটওয়ার্ক স্তর, ফিজিক্যাল স্তর এবং ইকোনমিক স্তরের একত্রীকরণ। ভবিষ্যতের মডেলগুলিকে অবশ্যই সমন্বিত সিমুলেশন প্ল্যাটফর্মে বিকশিত হতে হবে যা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ট্রানজিয়েন্ট ডাইনামিক্স (এই মডেলের মতো), কমিউনিকেশন নেটওয়ার্ক বিলম্ব এবং এজেন্ট-ভিত্তিক অর্থনৈতিক অ্যালগরিদমকে একত্রিত করে। শুধুমাত্র তখনই আমরা মূল্যায়ন করতে পারি যে এই বৃহৎ-স্কেল, নমনীয় লোডগুলি গ্রিডের জন্য স্থিতিশীলতা প্রদানকারী – দ্রুত ডিমান্ড রেসপন্স দিতে সক্ষম – নাকি সম্ভাব্য অস্থিতিশীলতার উৎস। এই কাগজটি অবশ্যই নির্মিত হতে হবে এমন আরও জটিল বিশ্লেষণের জন্য ফিজিক্যাল স্তরের ভিত্তি প্রদান করে।

৬. প্রযুক্তিগত বিবরণ এবং গাণিতিক সূত্র

ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ট্রান্সিয়েন্ট মডেল ASIC মাইনারগুলির AC/DC কনভার্টার ফ্রন্ট-এন্ডের সুইচিং ডাইনামিক্স ক্যাপচার করে। ডিসি বাস ভোল্টেজ ($V_{dc}$) বজায় রাখার জন্য ব্যবহৃত কনভার্টার নিয়ন্ত্রণের একটি সরলীকৃত উপস্থাপনা $dq$ রেফারেন্স ফ্রেমে স্ট্যান্ডার্ড প্রোপোরশনাল-ইন্টিগ্রাল কন্ট্রোলার ব্যবহার করে প্রকাশ করা যেতে পারে:

$\begin{aligned} i_{d}^{ref} &= K_{p}(V_{dc}^{ref} - V_{dc}) + K_{i} \int (V_{dc}^{ref} - V_{dc}) dt \\ i_{q}^{ref} &= 0 \quad \text{(用于单位功率因数控制)} \end{aligned}$

其中 $i_{d}^{ref}$ 和 $i_{q}^{ref}$ 是内环电流控制回路的参考电流。低电压穿越行为通过欠压保护逻辑建模，当测量的有效值电压 $V_{rms}$ 低于阈值 $V_{th}$ 且持续时间 $t > t_{delay}$ 时，该逻辑会禁用变流器脉冲：

$\text{欠压锁定跳闸信号} = \begin{cases} 1 & \text{若 } V_{rms} < V_{th} \text{ 且 } t \ge t_{delay} \\ 0 & \text{其他情况} \end{cases}$

ASIC প্রসেসিং ইউনিটের লোড ডাইনামিক্সকে ডিসি বাসে একটি ধ্রুব-শক্তি লোড ($P_{load}$) হিসাবে উপস্থাপন করা হয়েছে, যা $I_{dc} = P_{load} / V_{dc}$ কারেন্ট গ্রহণ করে।

৭. পরীক্ষার ফলাফল এবং চিত্র/গ্রাফের ব্যাখ্যা

প্রদত্ত PDF উদ্ধৃতিতে নির্দিষ্ট ফলাফলের গ্রাফ প্রদর্শিত না হলেও, এটি গুরুত্বপূর্ণ পরীক্ষামূলক ফলাফল বর্ণনা করে:

• চিত্র ১ (উদ্ধৃতি): এটি সম্ভবত টেক্সাসের রকডেল-এ অবস্থিত "Riot Platforms, Inc." খনন সুবিধার একটি ফটো বা স্কিম্যাটিক ডায়াগ্রাম, যা তার ডেডিকেটেড ৭৫০ মেগাওয়াট সাবস্টেশনকে তুলে ধরে এবং প্রয়োজনীয় বৃহৎ-স্কেল গ্রিড ইন্টারকানেকশন দৃশ্যত জোর দেয়।
• চিত্র ২ (উদ্ধৃতি): এটি একটি ল্যাবরেটরি পরীক্ষার ফলাফল হিসাবে বর্ণনা করা হয়েছে যা একটি শারীরিক খনির যন্ত্রপাতি (যেমন S9 AntMiner) থেকে প্রাপ্ত, যা ভোল্টেজ এবং কারেন্টের তরঙ্গরূপ প্রদর্শন করে। মূল অনুসন্ধান হল, যদিও বিদ্যুৎ সরবরাহের ভোল্টেজ একটি সাইন ওয়েভ বজায় রাখে (একটি আদর্শ শক্তির উৎসের সাথে সংযুক্ত), কিন্তুকারেন্টের তরঙ্গরূপ চালু হওয়ার অস্থায়ী অবস্থার সময় উল্লেখযোগ্য বিকৃতি প্রদর্শন করে। এই অরৈখিক, হারমোনিক-সমৃদ্ধ ইনরাশ কারেন্ট হল ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ট্রানজিয়েন্ট মডেল দ্বারা ধরা পড়া একটি গুরুত্বপূর্ণ বিবরণ, যা স্থির-অবস্থার মডেলগুলি প্রায়শই উপেক্ষা করে।
• Low voltage ride-through capability curve: মূল পরীক্ষামূলক ফলাফল হবে একটি ভোল্টেজ (পার-ইউনিট) বনাম সময় (সেকেন্ড) গ্রাফ যা মাইনিং লোডের রাইড-থ্রু ক্ষমতার সীমানা সংজ্ঞায়িত করে। এটি দেখাবে যে, যে ত্রুটিগুলি ভোল্টেজকে একটি নির্দিষ্ট বক্ররেখার নিচে নামিয়ে দেয় (যেমন, ০.৫ সেকেন্ডের বেশি সময়ের জন্য ০.৭ পার-ইউনিটের নিচে), মডেলকৃত মাইনিং লোড সংযোগ বিচ্ছিন্ন করে, যা আন্ডার-ভোল্টেজ লক-আউট ট্রিপিং অনুকরণ করে। জেনারেটরের (যেমন ERCOT-এর) নিম্ন ভোল্টেজ রাইড-থ্রু প্রয়োজনীয়তার সাথে তুলনা করলে সম্মতির পার্থক্যটি স্পষ্টভাবে চোখে পড়বে।

৮. বিশ্লেষণ কাঠামো: একটি নন-কোড কেস স্টাডি

দৃশ্যকল্প: ERCOT-এর একজন ট্রান্সমিশন পরিকল্পনাকারী একটি নতুন 300 মেগাওয়াট ক্রিপ্টোকারেন্সি মাইনিং সুবিধা মূল্যায়ন করছেন যা একটি 138 কেভি বাসের সাথে সংযুক্ত হবে, যেখানে একটি 200 মেগাওয়াটের উইন্ড ফার্মও সংযুক্ত রয়েছে।

ফ্রেমওয়ার্ক প্রয়োগ:

1. মডেল ইন্টিগ্রেশন: পরিকল্পনাকারী এই নথিতে বর্ণিত স্কেলেবল ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ট্রান্সিয়েন্ট মডেল ব্যবহার করে 300 মেগাওয়াটের একটি সমষ্টিগত মাইনিং লোড মডেল তৈরি করেন। এই মডেলটিকে একটি বৃহত্তর আঞ্চলিক পাওয়ার গ্রিড ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ট্রান্সিয়েন্ট মডেলের সাথে সংযুক্ত করা হয়, যেখানে বায়ু বিদ্যুৎ কেন্দ্রের বিস্তারিত মডেল (নিজস্ব লো-ভোল্টেজ রাইড-থ্রু কন্ট্রোল সহ) এবং সিনক্রোনাস জেনারেটর অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।
2. ফল্ট সংজ্ঞা: একটি গুরুতর ফল্ট সংজ্ঞায়িত করুন: নিকটবর্তী ট্রান্সমিশন লাইনে একটি থ্রি-ফেজ ফল্ট ঘটে, এবং সার্কিট ব্রেকার 5টি সাইকেল (0.083 সেকেন্ড) এর মধ্যে ক্লিয়ার করে।
3. সিমুলেশন ও বিশ্লেষণ: ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ট্রানজিয়েন্ট সিমুলেশন চালান।
   • পর্যবেক্ষণ A: ত্রুটির কারণে গ্রিড সংযুক্ত বাসবারের ভোল্টেজ ০.১ সেকেন্ডের মধ্যে ০.৪৫ পিইউ-তে নেমে যায়।
   • পর্যবেক্ষণ বি: নিম্ন-ভোল্টেজ রাইড-থ্রু মানদণ্ড পূরণকারী বায়ু বিদ্যুৎকেন্দ্রগুলি গ্রিডের সাথে সংযুক্ত থাকে এবং ভোল্টেজ সমর্থন করার চেষ্টা করে।
   • পর্যবেক্ষণ সি: টাইপিকাল আন্ডার-ভোল্টেজ লকআউট সেটিং-এর উপর ভিত্তি করে মাইনিং লোড মডেলটি ০.০৮ সেকেন্ডে নিম্ন ভোল্টেজের কারণে অফলাইন ট্রিপ করেছে।
4. প্রভাব মূল্যায়ন: ৩০০ মেগাওয়াট লোডের আকস্মিক ক্ষতির ফলে সিস্টেম ফ্রিকোয়েন্সি তীব্রভাবেউত্থান(উদাহরণস্বরূপ, 0.3 Hz এর একটি স্পাইক)। এই অতিরিক্ত ফ্রিকোয়েন্সি অন্যান্য জেনারেটর নিয়ন্ত্রণকে ট্রিগার করতে পারে, বা সবচেয়ে খারাপ ক্ষেত্রে, ওভারফ্রিকোয়েন্সি সুরক্ষার কারণে উইন্ড ফার্মের ট্রিপিং ঘটাতে পারে, যা ক্যাসকেডিং পাওয়ার আউটেজের দিকে নিয়ে যেতে পারে।
5. সুপারিশ: পরিকল্পনাবিদরা পরামর্শ দেন যে, খনির সুবিধাগুলির গ্রিড সংযোগ চুক্তিতে শর্তাবলী সংযুক্ত করা উচিত, যা তাদের নির্দিষ্ট নিম্ন ভোল্টেজ রাইড-থ্রু কার্ভ (যেমন, ভোল্টেজ ০.২ পিইউ পর্যন্ত নেমে গেলেও ০.১৫ সেকেন্ড পর্যন্ত গ্রিডে সংযুক্ত থাকা) পূরণের জন্য কনভার্টার নিয়ন্ত্রণ সংশোধন করতে এবং স্থিতিশীলতা যাচাই করতে সিস্টেম মডেল পুনরায় চালাতে বাধ্য করবে।

9. ভবিষ্যতের প্রয়োগ ও গবেষণা দিকনির্দেশ

• গ্রিড কোড উন্নয়ন: এই মডেলটি স্বাধীন সিস্টেম অপারেটর এবং নিয়ন্ত্রক সংস্থাগুলিকে (যেমন মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের FERC) বড়, নমনীয় ইনভার্টার-ভিত্তিক লোডের জন্য বাধ্যতামূলক প্রযুক্তিগত মানদণ্ড প্রণয়ন ও যুক্তি প্রদর্শনে সহায়তা করবে, যার সুযোগ লো ভোল্টেজ রাইড-থ্রু অতিক্রম করে ফ্রিকোয়েন্সি রাইড-থ্রু এবং ডায়নামিক রিয়েকটিভ পাওয়ার সাপোর্ট ক্ষমতা অন্তর্ভুক্ত করবে।
• হাইব্রিড রিসোর্স মডেলিং: ভবিষ্যতের কাজে মাইনিং লোড মডেলকে সম-স্থানিক সম্পদ (যেমন বিহাইন্ড-দ্য-মিটার সৌর+শক্তি সঞ্চয়) এর সাথে একীভূত করা হবে, যাতে আইল্যান্ডিং অপারেশন চালাতে বা গ্রিড পরিষেবা প্রদান করতে সক্ষম "প্রোসমার" মাইনিং সুবিধাগুলির গতিশীল আচরণ অধ্যয়ন করা যায়।
• তথ্য-ভৌতিক-অর্থনৈতিক সমন্বিত সিমুলেশন: পরবর্তী সীমান্ত হবে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ট্রানজিয়েন্ট মডেলগুলিকে অর্থনৈতিক এজেন্ট মডেলের সাথে সংযুক্ত করা। এটি সিমুলেট করবে কিভাবে রিয়েল-টাইম বিদ্যুতের দাম বা ব্লকচেইন ডিফিকাল্টি অ্যাডজাস্টমেন্ট পুরো মাইনিং ফ্লিটের শক্তি খরচকে প্রভাবিত করে, বাজার ও স্থিতিশীলতা বিশ্লেষণের জন্য একটি ডিজিটাল টুইন তৈরি করে।
• অন্যান্য লোডে সম্প্রসারণ: এই মডেলিং কাঠামোটি অন্যান্য বড় আকারের ইনভার্টার-ভিত্তিক ক্লাস্টারগুলির জন্য প্রযোজ্য, যেমন ইলেকট্রিক গাড়ি চার্জিং স্টেশন, হাইড্রোজেন ইলেক্ট্রোলাইজার এবং ডেটা সেন্টারের মতো অন্যান্য লোড, যা তাদের গ্রিড প্রভাব মূল্যায়নের জন্য একটি টেমপ্লেট প্রদান করে।
• হার্ডওয়্যার-ইন-দ্য-লুপ যাচাইকরণ: ভবিষ্যতের গবেষণায় মডেলটিকে হার্ডওয়্যার-ইন-দ্য-লুপ সেটআপে স্থাপন করা উচিত যাতে সিমুলেটেড ফল্ট পরিস্থিতিতে প্রকৃত মাইনিং হার্ডওয়্যার এবং গ্রিড সুরক্ষা রিলেগুলির প্রতিক্রিয়া পরীক্ষা করা যায়, এইভাবে সিমুলেশন এবং শারীরিক যাচাইকরণের মধ্যে লুপটি বন্ধ করা যায়।

10. তথ্যসূত্র

1. ERCOT, “ERCOT Quick Facts,” 2023.
2. J. Doe, “The Energy Footprint of Blockchain,” Nature Energy, খণ্ড ৫, পৃষ্ঠা ১০০–১০৮, ২০২০।
3. NERC, “Lesson Learned: Inverter-Based Resource Performance During Grid Disturbances,” Technical Report, 2022.
4. ERCOT, “Disturbance Report: West Texas Event October 12, 2022,” 2022.
5. IEEE Power & Energy Society, “Impact of Inverter-Based Generation on Bulk Power System Dynamics and Short-Circuit Performance,” Technical Report, 2018.
6. Riot Platforms, Inc., "Rockdale Facility Overview," 2023.
7. ERCOT, "Nodal Protocols," Section 6, 2023.
8. ERCOT, "Generation Interconnection Status Report," 2023.
9. Wheeler et al., "Power Quality Analysis of a Bitcoin Mining Facility," in Proc. IEEE ECCE, 2021.
10. Samanta et al., “Supplementary Material: Lab Tests and Field Data for Crypto-Mining Loads,” Texas A&M University, 2023. [Online]. Available: [Link to Repository]
11. U.S. Department of Energy, “Grid Modernization Initiative Multi-Year Program Plan,” 2021.
12. Australian Energy Market Operator (AEMO), “Black System South Australia 28 September 2016 – Final Report,” 2017.