بی ایم ایس، پی سی ایس، اور ای ایم ایس کے درمیان تین سطحی ربط کنٹرول کی حکمت عملی

انرجی سٹوریج سسٹم میں بیٹری مینجمنٹ سسٹم (BMS)، انرجی سٹوریج کنورٹر (PCS) اور انرجی مینجمنٹ سسٹم (EMS) کے درمیان تین سطحی ربط کنٹرول حکمت عملی نظام کے موثر اور محفوظ آپریشن کو یقینی بنانے کی کلید ہے۔

1. BMS اور PCS کے درمیان تعلق: چارج اور ڈسچارج کا انتظام

مثال

ایک عام انرجی سٹوریج ایپلی کیشن کے منظر نامے میں، فرض کریں کہ ہمارے پاس ایک انرجی سٹوریج یونٹ ہے جو متعدد لیتھیم بیٹریوں پر مشتمل ہے، ہر ایک BMU (غلام کنٹرول یونٹ) سے منسلک ہے، جو بدلے میں BCU (ماسٹر کنٹرول یونٹ) سے منسلک ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں BAU (مین کنٹرول یونٹ) سے جڑا ہوا ہے۔

جب انرجی سٹوریج سسٹم کو گرڈ ڈسپیچ ہدایات موصول ہوتی ہیں، تو BAU اس بات کا تعین کرے گا کہ آیا سسٹم کی موجودہ SOC (بیٹری کی باقی صلاحیت) کی حیثیت کی بنیاد پر چارجنگ یا ڈسچارج کی اجازت دی جائے، اور کمانڈ PCS کو بھیجے۔

اگر پی سی ایس گرڈ سائیڈ پر ضرورت سے زیادہ انرجی ان پٹ کا پتہ لگاتا ہے، تو یہ چارجنگ موڈ کو چالو کر دے گا۔ اس کے برعکس، بجلی کی طلب کے چوٹی کے دوران، PCS گرڈ کو سپورٹ کرنے کے لیے ڈسچارج موڈ پر سوئچ کرتا ہے۔

پیرامیٹر

زیادہ سے زیادہ چارج کرنے کی طاقت:اس بات کو یقینی بنانے کے لیے 200kW پر سیٹ کریں کہ بیٹری زیادہ چارجنگ کی وجہ سے خراب نہیں ہوگی۔

زیادہ سے زیادہ خارج ہونے والی طاقت:چوٹی کے اوقات میں تیز رسپانس کی مانگ کو پورا کرنے کے لیے 300kW پر سیٹ۔

SOC اوپری اور نچلی حدود:بیٹری کی زندگی پر گہری چارجنگ اور ڈسچارج کے اثرات سے بچنے کے لیے عام طور پر 20% -80% کے درمیان برقرار رکھا جاتا ہے۔

2. BMS اور PCS کے درمیان تعلق: درجہ حرارت کا انتظام

مثال

اس بات کو مدنظر رکھتے ہوئے کہ لیتھیم بیٹریوں کی کارکردگی پر درجہ حرارت کا نمایاں اثر پڑتا ہے، بی ایم ایس کو نہ صرف انفرادی بیٹریوں کے وولٹیج، کرنٹ اور دیگر معلومات کی نگرانی کرنے کی ضرورت ہے، بلکہ ان کی سطح کے درجہ حرارت کو بھی مانیٹر کرنے کی ضرورت ہے۔

ایک بار جب کسی مخصوص بیٹری ماڈیول کا درجہ حرارت بہت زیادہ پایا جاتا ہے، BMS PCS کو اس حصے کی چارجنگ اور ڈسچارج کی شرح کو محدود کرنے کے لیے متحرک کرتا ہے، اور یہاں تک کہ درجہ حرارت معمول پر آنے تک آپریشن کو معطل کر دیتا ہے۔ اس کے علاوہ، کولنگ سسٹم کو چالو کرکے درجہ حرارت کو فعال طور پر کم کیا جا سکتا ہے۔

پیرامیٹر

اعلی درجہ حرارت کی حد:مثال کے طور پر، 50 ڈگری سینٹی گریڈ، جب اس درجہ حرارت سے زیادہ ہو جائے تو بیٹری کی حفاظت کے لیے اقدامات کیے جائیں۔

کم درجہ حرارت کی حد:جیسے 0 ڈگری C، کم درجہ حرارت کو کیمیائی رد عمل کی کارکردگی کو متاثر کرنے سے روکنے کے لیے۔

درجہ حرارت کے فرق کے الارم کی قدر:ملحقہ بیٹریوں کے درمیان زیادہ سے زیادہ قابل اجازت درجہ حرارت کا فرق 5 ڈگری سینٹی گریڈ پر سیٹ کیا گیا ہے، اور اس سے تجاوز کرنے پر ایک انتباہ جاری کیا جائے گا۔

3. BMS، PCS، اور EMS کا باہمی تعاون: نظام الاوقات کو بہتر بنانا

مثال

EMS توانائی کے مجموعی انتظام اور نظام الاوقات کے فیصلوں کے لیے ذمہ دار ہے، اور بجلی کی حقیقی قیمتوں، موسم کی پیشن گوئی اور دیگر عوامل کی بنیاد پر بہترین چارجنگ اور ڈسچارجنگ کے منصوبے تیار کر سکتا ہے۔

مثال کے طور پر، رات کے وقت ویلی قیمت کے دورانیے کے دوران چارج کرنے کے لیے PCS کا بندوبست کرنا اور قیمت کے فرق کو حاصل کرنے کے لیے دن کے وقت کی چوٹی قیمت کی مدت کے دوران ذخیرہ شدہ توانائی کو جاری کرنا۔ ایک ہی وقت میں، EMS پورے نظام کی صحت کی حالت کا مسلسل جائزہ لے گا (بشمول SOH) اور ساز و سامان کی سروس لائف کو بڑھانے کے لیے اس کے مطابق حکمت عملیوں کو ایڈجسٹ کرے گا۔

پیرامیٹر

چوٹی مونڈنا اور وادیبھرنے کی حکمت عملی:صارفین بجلی کی قیمتوں کے استعمال کے مقامی وقت کی بنیاد پر اپنی بجلی کی قیمت کی ٹیمپلیٹس ترتیب دے سکتے ہیں، مختلف اوقات کے دوران PCS کی چارجنگ اور ڈسچارجنگ پاور سیٹ کر سکتے ہیں، اور چوٹی شیونگ اور ویلی فلنگ اسٹریٹجی ٹیمپلیٹ بنا سکتے ہیں۔ روزانہ اور ہفتہ وار بنیادوں پر پالیسی ٹیمپلیٹس کو ترتیب دینے کا کام فراہم کریں۔

ڈیمانڈ کنٹرول:EMS مستقبل کی لوڈ ڈیمانڈ کی پیشین گوئی کر سکتا ہے اور PCS کے اقدامات کی پیشگی منصوبہ بندی کر سکتا ہے تاکہ اس بات کو یقینی بنایا جا سکے کہ معاہدے میں بیان کردہ زیادہ سے زیادہ ڈیمانڈ سے تجاوز نہ کیا جائے، اس طرح اضافی اخراجات سے گریز کیا جائے۔

منصوبہ وکر:مخصوص ایپلیکیشن منظرناموں (جیسے صنعتی صارفین) کے لیے، EMS روزانہ یا ہفتہ وار آپریشن کے تفصیلی رہنما خطوط تیار کرتا ہے تاکہ PCS کو طے شدہ شیڈول کے مطابق کاموں کو انجام دینے میں رہنمائی کی جا سکے۔

4. BMS اور PCS کے حفاظتی تحفظ کا طریقہ کار

مثال

سسٹم کی سیکورٹی کو مزید بڑھانے کے لیے، BMS اور PCS کے درمیان ایک کثیر پرت پروٹیکشن میکانزم قائم کیا گیا ہے۔ مثال کے طور پر، جب BMS کسی بھی غیر معمولی صورتحال کا پتہ لگاتا ہے (جیسے شارٹ سرکٹ، اوور وولٹیج/انڈر وولٹیج)، یہ فوری طور پر PCS کو متعلقہ آپریشن کو روکنے کے لیے مطلع کرے گا اور بجلی کی سپلائی کو منقطع کرنے کے لیے ہنگامی طور پر منقطع ڈیوائس کو متحرک کر سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، ہارڈ ویئر کی سطح کے حفاظتی اقدامات ہیں جیسے کہ فیوز اور ریلے انتہائی حالات میں غلطی کی تنہائی سے نمٹنے کے لیے۔

پیرامیٹر

اوورکرنٹ تحفظ:ضرورت سے زیادہ کرنٹ کی وجہ سے ہونے والے نقصان کو روکنے کے لیے ریٹیڈ کرنٹ سے 1.5 گنا پر سیٹ کریں۔

اوور وولٹیج/کم وولٹیج تحفظ:اس بات کو یقینی بنانے کے لیے بالترتیب اوپری اور نچلی حدیں سیٹ کریں کہ بیٹری ہمیشہ محفوظ آپریٹنگ رینج کے اندر ہو۔

شارٹ سرکٹ تحفظ:شارٹ سرکٹ کی صورت میں، اہلکاروں اور املاک کی حفاظت کو یقینی بنانے کے لیے سرکٹ کو فوری طور پر کاٹ دیں۔

بی ایم ایس (بیٹری مینجمنٹ سسٹم) اور پی سی ایس (انرجی سٹوریج کنورٹر) کا دیگر ذہین آلات کے ساتھ انضمام ایک ذہین اور موثر توانائی ذخیرہ کرنے والے نظام کی تعمیر میں ایک اہم قدم ہے۔ یہ انضمام صرف ہارڈ ویئر کی سطح کے رابطوں تک ہی محدود نہیں ہے، بلکہ زیادہ اہم بات یہ ہے کہ یہ توانائی کے انتظام کے پورے عمل کو بہتر بنانے کے لیے سافٹ ویئر کی سطح پر معلومات کے اشتراک اور باہمی تعاون کے کام کو قابل بناتا ہے۔

عام انضمام کے طریقے اور ان کی خصوصیات:

1. EMS (انرجی مینجمنٹ سسٹم) کے ساتھ گہرا انضمام

ڈیٹا کا تبادلہ:BMS بیٹری کے مختلف آپریٹنگ پیرامیٹرز، جیسے وولٹیج، کرنٹ، درجہ حرارت، SOC (بقیہ چارج)، SOH (صحت کی حالت) وغیرہ کو جمع کرنے اور اس معلومات کو EMS تک پہنچانے کا ذمہ دار ہے۔ ساتھ ہی، EMS پاور گرڈ کے حالات اور صارف کی ضروریات جیسے عوامل کی بنیاد پر فیصلے کرنے کے بعد BMS کو ہدایات بھی بھیجے گا۔

حکمت عملی کی تشکیل:BMS کے ڈیٹا کی بنیاد پر، EMS بیٹری کی حالت میں ہونے والی تبدیلیوں کے رجحان کی زیادہ درست پیشین گوئی کر سکتا ہے، اس طرح چارج اور ڈسچارج کے منصوبوں کی بہتر منصوبہ بندی کر سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، جب بجلی کی قیمتیں کم ہوں تو چارجنگ کا بندوبست کرنا اور قیمتوں میں فرق حاصل کرنے کے لیے چوٹی کے اوقات میں ذخیرہ شدہ توانائی جاری کرنا۔ اس کے علاوہ، EMS نظام کے زیادہ سے زیادہ اقتصادی فوائد کو یقینی بنانے کے لیے تاریخی ڈیٹا کا تجزیہ کرکے طویل مدتی توانائی کے نظام الاوقات کی حکمت عملیوں کو بہتر بناتا ہے۔

2. سمارٹ ہوم اور بلڈنگ آٹومیشن سسٹم کا انضمام

دو طرفہ مواصلات:جدید سمارٹ ہوم پلیٹ فارمز عام طور پر متعدد پروٹوکولز کو سپورٹ کرتے ہیں، جس سے BMS/PCS آسانی سے ان میں ضم ہو سکتے ہیں۔ اس طرح صارفین موبائل ایپس یا دیگر ٹرمینل ڈیوائسز کے ذریعے انرجی سٹوریج سسٹم کے آپریشن کو دور سے مانیٹر کر سکتے ہیں اور ذاتی ترجیحات کے مطابق سیٹنگز کو ایڈجسٹ کر سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، ایک مخصوص مدت کے اندر زیادہ سے زیادہ پاور آؤٹ پٹ سیٹ کرنا، یا مینز پاور سپلائی کے مقابلے میں خود سے پیدا ہونے والی بجلی کے استعمال کو ترجیح دینا۔

ربط کنٹرول:نگرانی کے آسان افعال کے علاوہ، سمارٹ ہوم سسٹم BMS/PCS کے ساتھ لنکیج کنٹرول بھی حاصل کر سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، جب گھر میں کسی کا پتہ نہیں چلتا ہے، تو یہ خود بخود توانائی کی بچت کے موڈ میں داخل ہو جاتا ہے تاکہ غیر ضروری بجلی کی کھپت کو کم کیا جا سکے۔ گھر والوں کے گھر واپس آنے سے پہلے، آرام دہ ماحول کو یقینی بنانے کے لیے ایئر کنڈیشنگ جیسے ہائی پاور آلات کو آن کریں۔

3. مائیکرو گرڈز میں کردار

ملٹی سورس کوآرڈینیشن:ایک عام مائیکرو گرڈ ماحول میں، توانائی ذخیرہ کرنے والے آلات کے علاوہ، مختلف تقسیم شدہ بجلی کے ذرائع جیسے سولر پینلز اور ونڈ ٹربائنز بھی ہوتے ہیں۔ اس وقت، BMS/PCS کو نہ صرف اپنے کام کی حیثیت پر غور کرنے کی ضرورت ہے، بلکہ مائیکرو گرڈ کے اندر سپلائی اور ڈیمانڈ کے توازن کو مشترکہ طور پر برقرار رکھنے کے لیے توانائی کے دیگر ذرائع کے ساتھ مؤثر طریقے سے ہم آہنگی اور تعاون کرنے کی بھی ضرورت ہے۔ مثال کے طور پر، جب فوٹو وولٹک اریوں سے بجلی کی زیادتی ہوتی ہے، تو PCS اضافی توانائی کو براہ راست مین گرڈ میں واپس کرنے کے بجائے ذخیرہ کرنے کا انتخاب کرتا ہے۔

جزیرہ آپریشن کی صلاحیت:جزیرے کے آپریشن کی صلاحیت کے ساتھ مائکرو گرڈز کے لیے، BMS/PCS کا کردار خاص طور پر نمایاں ہے۔ بیرونی پاور گرڈ سے منقطع ہونے کے بعد، انہیں فوری طور پر لوڈ کی تقسیم کے کاموں کو سنبھالنا چاہیے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ اہم سہولیات کی مسلسل بجلی کی فراہمی متاثر نہ ہو۔ اس کے لیے BMS/PCS کو اعلی استحکام اور بھروسے کی ضرورت ہوتی ہے، اور مختصر وقت میں گرڈ سے منسلک آف گرڈ موڈ سے سوئچ کرنے کے قابل ہوتے ہیں۔

4. کلاؤڈ پلیٹ فارمز اور بڑے ڈیٹا کے تجزیہ کے لیے سپورٹ

کلاؤڈ کمپیوٹنگ:کلاؤڈ کمپیوٹنگ ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، زیادہ سے زیادہ انٹرپرائزز بڑے پیمانے پر ڈیٹا پروسیسنگ اور ماڈل ٹریننگ کے لیے کلاؤڈ پلیٹ فارم استعمال کر رہے ہیں۔ انرجی سٹوریج سسٹمز کے لیے، اس کا مطلب ہے مقامی طور پر جمع کردہ ڈیٹا کو کلاؤڈ سرورز پر اپ لوڈ کرنا، طاقتور کمپیوٹنگ وسائل کا استعمال کرنا اور بڑی مقدار میں معلومات کا تجزیہ کرنا، اور مزید بہتر آپریشنل سفارشات حاصل کرنا۔

AI سے چلنے والی اصلاح:مصنوعی ذہانت کے الگورتھم کا استعمال، خاص طور پر ایمachine سیکھنے کے طریقے، تاریخی ریکارڈ کی ایک بڑی مقدار سے ممکنہ نمونوں کی نشاندہی کرنے اور مستقبل کے آپریشنز کے لیے رہنمائی فراہم کرنے کے لیے۔ مثال کے طور پر، اگلے چند دنوں میں موسمی حالات کی پیشین گوئی کرنا اور اسی مناسبت سے پہلے سے تیاریاں کرنا؛ یا صارف کی بجلی کے استعمال کی عادات کی بنیاد پر چارجنگ اور ڈسچارج کی حکمت عملی کو خود بخود ایڈجسٹ کریں، صارف کے تجربے کو بہتر بنانے کے ساتھ ساتھ اخراجات کو بھی کم کریں۔