സ്മാർട്ട് ഇവി ചാർജിംഗിന്റെ സാങ്കേതിക വാസ്തുവിദ്യ: ഡൈനാമിക് ലോഡ് ബാലൻസിംഗും ബെസ് ഒപ്റ്റിമൈസേഷനും

സ്മാർട്ട് ഇവി ചാർജിംഗിന്റെ സമഗ്ര സാങ്കേതിക വാസ്തുവിദ്യ: അഡ്വാൻസ്ഡ് കൺട്രോൾ ലൂപ്പുകളിലൂടെ ഡൈനാമിക് ലോഡ് ബാലൻസിംഗ് മാസ്റ്ററിംഗ്, ലോക്കൽ-ക്ലൗഡ് ഇന്റഗ്രേഷൻ, പിവി, ബിഇഎസ്എസ് എന്നിവയുമായുള്ള മൾട്ടി-എനർജി ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ, ലാർജ്-സ്കെയിൽ പ്രെഡിക്റ്റീവ് ഗ്രിഡ് സ്റ്റെബിലിറ്റി മാനേജ്മെന്റ്.

അധ്യായം 1: സ്മാർട്ട് ഇവി ചാർജിംഗിനെക്കുറിച്ചുള്ള ആമുഖവും ഡൈനാമിക് ലോഡ് ബാലൻസിംഗിന്റെ (ഡിഎൽബി) ആവശ്യകതയും

വൈദ്യുത ചലനത്തിലേക്കുള്ള ആഗോള മാറ്റം ഇനി ഒരു പെരിഫറൽ പ്രവണതയല്ല, മറിച്ച് ഗതാഗത മേഖലയുടെ ഡീകാബോർണൈസേഷന്റെ ഒരു കേന്ദ്ര സ്തംഭമാണ്. ദശലക്ഷക്കണക്കിന് ആന്തരിക ജ്വലന എഞ്ചിൻ (ICE) വാഹനങ്ങൾ ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾ (EV-കൾ) ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുമ്പോൾ, വൈദ്യുതിയുടെ ആവശ്യം ദ്രാവക ഇന്ധനങ്ങളിൽ നിന്ന് ഇലക്ട്രിക്കൽ ഗ്രിഡിലേക്ക് മാറുകയാണ്. പതിറ്റാണ്ടുകൾക്ക് മുമ്പ് രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത വൈദ്യുത അടിസ്ഥാന സൗകര്യങ്ങൾക്ക് ഈ മാതൃകാ മാറ്റം ഒരു വലിയ വെല്ലുവിളി ഉയർത്തുന്നു. EV ചാർജിംഗിന്റെ ഇടയ്ക്കിടെയുള്ളതും ഉയർന്ന പവർ ഉള്ളതുമായ സ്വഭാവം പ്രാദേശിക ഗ്രിഡ് തിരക്ക്, ട്രാൻസ്ഫോർമർ ഡീഗ്രേഡേഷൻ, ആത്യന്തികമായി, കൃത്യതയോടെ കൈകാര്യം ചെയ്തില്ലെങ്കിൽ വിനാശകരമായ പരാജയങ്ങൾ എന്നിവയിലേക്ക് നയിച്ചേക്കാം.

വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന മൊബിലിറ്റി ആവശ്യകതയ്ക്കും പവർ ഗ്രിഡിന്റെ ഭൗതിക പരിമിതികൾക്കും ഇടയിലുള്ള സാങ്കേതിക പാലമാണ് സ്മാർട്ട് ഇവി ചാർജിംഗ്. അതിന്റെ കാതലായ ഭാഗത്ത്, സ്മാർട്ട് ചാർജിംഗ് ബുദ്ധിശക്തിയെക്കുറിച്ചാണ് - ഒരു ഇവി എപ്പോൾ, എത്ര വേഗതയിൽ, എത്ര മുൻഗണനയോടെ ചാർജ് ചെയ്യണമെന്ന് അറിയുക. എന്നിരുന്നാലും, ഈ ഇന്റലിജൻസ് ലെയറിനുള്ളിലെ ഏറ്റവും നിർണായക ഘടകം ഡൈനാമിക് ലോഡ് ബാലൻസിംഗ് (DLB) ആണ്.

ഒരു സൈറ്റിന്റെ ലഭ്യമായ വൈദ്യുത ശേഷി തുടർച്ചയായി നിരീക്ഷിച്ച് സജീവമായ EV ചാർജറുകൾക്കിടയിൽ ആ പവർ തത്സമയം വിതരണം ചെയ്യുന്ന പ്രക്രിയയാണ് ഡൈനാമിക് ലോഡ് ബാലൻസിങ്. DLB ഇല്ലെങ്കിൽ, ഒരു കെട്ടിടമോ ചാർജിംഗ് സ്റ്റേഷനോ ഒരു സ്റ്റാറ്റിക് പരിധിയിൽ പ്രവർത്തിക്കാൻ നിർബന്ധിതരാകും, പലപ്പോഴും പീക്ക് ലോഡിന്റെ "ഏറ്റവും മോശം സാഹചര്യം" ഇത് നിർദ്ദേശിക്കുന്നു. ഇത് വലിയ കാര്യക്ഷമതയില്ലായ്മയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു: ഒന്നുകിൽ സൈറ്റ് വേണ്ടത്ര സജ്ജമല്ല, ഇത് ഉപയോക്താക്കൾക്ക് മന്ദഗതിയിലുള്ള ചാർജിംഗിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, അല്ലെങ്കിൽ ആഴ്ചയിൽ കുറച്ച് മണിക്കൂറുകൾ മാത്രം സംഭവിക്കുന്ന സൈദ്ധാന്തിക കൊടുമുടികൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിന് സൈറ്റിന് വളരെ ചെലവേറിയ അടിസ്ഥാന സൗകര്യ നവീകരണങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്.

മൂന്ന് പ്രാഥമിക ഘടകങ്ങളിൽ നിന്നാണ് ഡിഎൽബിയുടെ ആവശ്യകത ഉരുത്തിരിഞ്ഞു വരുന്നത്:

1. അടിസ്ഥാന സൗകര്യ സംരക്ഷണം: പ്രധാന സർക്യൂട്ട് ബ്രേക്കറുകൾ തകരാറിലാകുന്നത് തടയുകയും ട്രാൻസ്‌ഫോർമറുകൾ അമിതമായി ചൂടാകുന്നത് തടയുകയും ചെയ്യുന്നു.
2. സാമ്പത്തിക കാര്യക്ഷമത: ഉയർന്ന ഡിമാൻഡ് ചാർജുകളും സർവീസ് പാനലുകളോ പ്രാദേശിക വിതരണ ശൃംഖലകളോ നവീകരിക്കുന്നതിനുള്ള അമിത ചെലവുകളും ഒഴിവാക്കുക.
3. ഉപയോക്തൃ സംതൃപ്തി: ലഭ്യമായ എല്ലാ കിലോവാട്ട്-മണിക്കൂറിന്റെയും ശേഷി ബുദ്ധിപരമായി ഉപയോഗപ്പെടുത്തിക്കൊണ്ട് എല്ലാ ഉപയോക്താക്കൾക്കും ചാർജിംഗ് വേഗത പരമാവധിയാക്കുന്നു.

ഈ ആഴത്തിലുള്ള സാങ്കേതിക പര്യവേഷണത്തിൽ, പവർ ഇലക്ട്രോണിക്‌സിനെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന മില്ലിസെക്കൻഡ് ലെവൽ കൺട്രോൾ ലൂപ്പുകൾ മുതൽ ആയിരക്കണക്കിന് ചാർജിംഗ് പോയിന്റുകളുടെ ക്ലൗഡ് അധിഷ്ഠിത ഓർക്കസ്ട്രേഷൻ വരെയുള്ള DLB-യുടെ മെക്കാനിക്‌സിനെ നമ്മൾ വിശകലനം ചെയ്യും. ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്‌ക്‌സ് (PV), ബാറ്ററി എനർജി സ്റ്റോറേജ് സിസ്റ്റംസ് (BESS) പോലുള്ള പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സുകളുമായി സംയോജിപ്പിക്കുമ്പോൾ DLB എങ്ങനെ പരിണമിക്കുന്നുവെന്നും ഗ്രിഡ് ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾ സംഭവിക്കുന്നതിന് മുമ്പ് വലിയ തോതിലുള്ള ചാർജിംഗ് ഹബുകളെ പ്രവചിക്കാൻ പ്രവചന മോഡലിംഗ് എങ്ങനെ അനുവദിക്കുന്നുവെന്നും നമ്മൾ പരിശോധിക്കും. EV ഒരു ഉപഭോക്താവ് മാത്രമല്ല, വിതരണം ചെയ്ത ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സുമാകുന്ന ഒരു ഭാവിയിലേക്ക് നാം നീങ്ങുമ്പോൾ, എഞ്ചിനീയർമാർക്കും, നഗര ആസൂത്രകർക്കും, ഊർജ്ജ ദാതാക്കൾക്കും DLB-യുടെ സൂക്ഷ്മതകൾ മനസ്സിലാക്കുന്നത് ഒരുപോലെ പ്രധാനമാണ്.

അധ്യായം 2: ഡൈനാമിക് ലോഡ് ബാലൻസിംഗിന്റെ അടിസ്ഥാന തത്വങ്ങൾ

DLB എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് മനസ്സിലാക്കാൻ, ആദ്യം "സ്റ്റാറ്റിക്" എന്ന ബദൽ മനസ്സിലാക്കണം. ഒരു സ്റ്റാറ്റിക് ലോഡ് ബാലൻസിംഗ് പരിതസ്ഥിതിയിൽ, ഓരോ ചാർജറിനും ഒരു നിശ്ചിത അളവിലുള്ള കറന്റ് അനുവദിച്ചിരിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു സൗകര്യത്തിന് 100A പരിധിയും 5 ചാർജറുകളും ഉണ്ടെങ്കിൽ, ഓരോന്നിനും 20A ആയി പരിമിതപ്പെടുത്താം. ഒരു കാർ മാത്രമേ ചാർജ് ചെയ്യുന്നുള്ളൂവെങ്കിൽ, അതിന് ഇപ്പോഴും 20A മാത്രമേ ലഭിക്കൂ, ലഭ്യമായ ശേഷിയുടെ 80A പാഴാക്കുന്നു. നേരെമറിച്ച്, എല്ലാ 5 കാറുകളും ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോൾ ആരെങ്കിലും കെട്ടിടത്തിൽ ഒരു ഉയർന്ന പവർ HVAC സിസ്റ്റം ഓണാക്കിയാൽ, മൊത്തം ലോഡ് 100A കവിഞ്ഞേക്കാം, ഇത് ഒരു ബ്ലാക്ക്ഔട്ടിന് കാരണമാകും.

ഈ കർക്കശമായ വിഹിതം ഒരു ദ്രാവക പ്രതികരണ സംവിധാനത്തിലൂടെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നു. അടിസ്ഥാന തത്വം "മൊത്തം ലഭ്യമായ ശേഷി" യും "സജീവ ചാർജിംഗ് ആവശ്യകത" യും തമ്മിലുള്ള ഒരു ഫീഡ്‌ബാക്ക് ലൂപ്പാണ്.

ഗണിതശാസ്ത്ര ഫൗണ്ടേഷൻ

ഏറ്റവും ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ, DLB യെ ഇനിപ്പറയുന്ന സമവാക്യത്തിലൂടെ പ്രകടിപ്പിക്കാം:P_available_for_EVs(t) = P_total_limit – P_non_EV_loads(t)

എവിടെ:

• ആകെ_പരിധിസൈറ്റിന്റെ ഭൗതിക അല്ലെങ്കിൽ കരാർ പരിധിയാണ്.
• P_non_EV_loads(t)ഒരു സ്മാർട്ട് മീറ്റർ ഉപയോഗിച്ച് അളക്കുന്ന ലൈറ്റുകൾ, യന്ത്രങ്ങൾ, ലിഫ്റ്റുകൾ മുതലായവയുടെ തത്സമയ ഉപഭോഗമാണ്.
• P_available_for_EVs(t)ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾക്കിടയിൽ സുരക്ഷിതമായി വിതരണം ചെയ്യാൻ കഴിയുന്ന ശേഷിക്കുന്ന വൈദ്യുതിയാണിത്.

സിസ്റ്റം എങ്ങനെ വിതരണം ചെയ്യണമെന്ന് തീരുമാനിക്കേണ്ടിവരുമ്പോഴാണ് സങ്കീർണ്ണത ഉണ്ടാകുന്നത്P_available_for_EVs(t)ഇടയിൽNചാർജറുകൾ. ഈ വിതരണം നിയന്ത്രിക്കുന്നത് ഇനിപ്പറയുന്നവ പരിഗണിക്കുന്ന അൽഗോരിതങ്ങളാണ്:

• സ്റ്റേറ്റ് ഓഫ് ചാർജ് (SoC): ബാറ്ററി ഏതാണ്ട് തീർന്നുപോയ കാറിന് ഉയർന്ന മുൻഗണന ലഭിച്ചേക്കാം.
• പുറപ്പെടൽ സമയം: രാത്രിയിൽ തങ്ങുന്ന ഒരു കാർ സാവധാനത്തിൽ ചാർജ് ചെയ്യാൻ കഴിയും, അതേസമയം പെട്ടെന്ന് ടോപ്പ്-അപ്പ് ആവശ്യമുള്ള ഒരു കാറിന് ചാർജ് വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും.
• ഘട്ടം ബാലൻസിങ്: ത്രീ-ഫേസ് സിസ്റ്റങ്ങളിൽ, ഒരു സിംഗിൾ ഫേസും ഓവർലോഡ് ചെയ്തിട്ടില്ലെന്ന് DLB ഉറപ്പാക്കണം, സങ്കീർണ്ണമായ സ്വിച്ചിംഗ് ലോജിക്കോ ഫേസ്-അവേർ ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷനോ ആവശ്യമുള്ള ഒരു ജോലിയാണിത്.

സെൻസിംഗും അളക്കലും

DLB-യുടെ കൃത്യത പൂർണ്ണമായും അതിന് ലഭിക്കുന്ന ഡാറ്റയുടെ ഗുണനിലവാരത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഇതിൽ സാധാരണയായി കറന്റ് ട്രാൻസ്‌ഫോർമറുകൾ (CT-കൾ) അല്ലെങ്കിൽ കോമൺ കപ്ലിംഗ് പോയിന്റിൽ (PCC) ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്തിട്ടുള്ള സമർപ്പിത സ്മാർട്ട് മീറ്ററുകൾ ഉൾപ്പെടുന്നു. പ്രധാന ബ്രേക്കർ ട്രിപ്പുചെയ്യുന്നത് തടയാൻ, DLB കൺട്രോളർ സെക്കൻഡുകൾക്കുള്ളിൽ കെട്ടിട ലോഡിലെ പെട്ടെന്നുള്ള സ്‌പൈക്കുകളോട് പ്രതികരിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നതിന് - ഉദാഹരണത്തിന് ഒരു വ്യാവസായിക മോട്ടോർ സ്റ്റാർട്ട് അപ്പ് ചെയ്യുന്നതിന് - ഈ ഉപകരണങ്ങൾ ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസിയിൽ (പലപ്പോഴും 1Hz അല്ലെങ്കിൽ അതിൽ കൂടുതൽ) ലോഡ് ഡാറ്റ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യണം.

ശ്രേണിപരമായ ഘടന

DLB പലപ്പോഴും ഒരു ശ്രേണിയിലാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. "ലോക്കൽ" തലത്തിൽ, ഒരു കൺട്രോളർ ചാർജറുകളുടെ ഒരു ക്ലസ്റ്ററിനെ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നു. "സൈറ്റ്" തലത്തിൽ, ഇത് കെട്ടിട മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റവുമായി ഏകോപിപ്പിക്കുന്നു. "ഗ്രിഡ്" തലത്തിൽ, യൂട്ടിലിറ്റിയിൽ നിന്നുള്ള ഡിമാൻഡ് റെസ്പോൺസ് (DR) സിഗ്നലുകളോട് ഇത് പ്രതികരിച്ചേക്കാം. വിശാലമായ ഊർജ്ജ വിപണികളിൽ പങ്കെടുക്കുമ്പോൾ തന്നെ പ്രാദേശിക സുരക്ഷ നിലനിർത്തുന്നുവെന്ന് ഈ മൾട്ടി-ലെയേർഡ് സമീപനം ഉറപ്പാക്കുന്നു.

അധ്യായം 3: DLB അൽഗോരിതങ്ങൾക്കായുള്ള നിയന്ത്രണ ലൂപ്പ് ഡിസൈൻ: PID, മോഡൽ പ്രവചന നിയന്ത്രണം (MPC)

ഒരു ഡൈനാമിക് ലോഡ് ബാലൻസിങ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഫലപ്രാപ്തി ആത്യന്തികമായി അളക്കുന്നത് അതിന്റെ ലേറ്റൻസിയും കൃത്യതയും അനുസരിച്ചാണ്. കെട്ടിട ലോഡ് വർദ്ധിക്കുകയും DLB സിസ്റ്റം EV ചാർജിംഗ് കറന്റ് ക്രമീകരിക്കാൻ 30 സെക്കൻഡ് എടുക്കുകയും ചെയ്താൽ, തിരുത്തൽ സംഭവിക്കുന്നതിന് മുമ്പ് പ്രധാന ബ്രേക്കർ ട്രിപ്പ് ചെയ്യപ്പെടാൻ സാധ്യതയുണ്ട്. അതിനാൽ, കൺട്രോൾ ലൂപ്പിന്റെ രൂപകൽപ്പന സ്മാർട്ട് ചാർജിംഗ് സ്റ്റേഷന്റെ "തലച്ചോറ്" ആണ്. ഈ അധ്യായത്തിൽ, പ്രൊപ്പോഷണൽ-ഇന്റഗ്രൽ-ഡെറിവേറ്റീവ് (PID) കൺട്രോളറുകളിലും കൂടുതൽ നൂതനമായ മോഡൽ പ്രെഡിക്റ്റീവ് കൺട്രോളിലും (MPC) ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ച്, ഈ നിയന്ത്രണ സംവിധാനങ്ങളുടെ എഞ്ചിനീയറിംഗ് സ്പെസിഫിക്കേഷനുകൾ ഞങ്ങൾ പരിശോധിക്കും.

ഡിഎൽബിയിലെ പിഐഡി നിയന്ത്രണ ചട്ടക്കൂട്

വ്യാവസായിക ഓട്ടോമേഷന്റെ വർക്ക്‌ഹോഴ്‌സുകളാണ് PID കൺട്രോളറുകൾ, കൂടാതെ അവ DLB-യിൽ ഒരു സ്വാഭാവിക പ്രയോഗം കണ്ടെത്തുന്നു. നിയന്ത്രണ വേരിയബിൾ ക്രമീകരിച്ചുകൊണ്ട്, ഒരു സെറ്റ് പോയിന്റിലോ അതിൽ താഴെയോ ($P_{limit}$) മൊത്തം സൈറ്റ് ലോഡ് ($P_{total}$) നിലനിർത്തുക എന്നതാണ് PID ലൂപ്പിന്റെ ലക്ഷ്യം, ഇത് EVSE-കളിലേക്ക് (ഇലക്ട്രിക് വെഹിക്കിൾ സപ്ലൈ എക്യുപ്‌മെന്റ്) അയയ്ക്കുന്ന പരമാവധി കറന്റ് പരിധിയാണ്.

• ആനുപാതിക (P): പിശകിന് ($P_{limit}$ നും $P_{total}$ നും ഇടയിലുള്ള വ്യത്യാസം) P-ടേം ഉടനടി പ്രതികരണം നൽകുന്നു. പിശക് വലുതാണെങ്കിൽ (ഉദാഹരണത്തിന്, കെട്ടിട ലോഡിൽ വലിയ കുറവ്), P-ടേം അനുവദനീയമായ EV ചാർജിംഗ് കറന്റ് വേഗത്തിൽ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, P-മാത്രം നിയന്ത്രണം പലപ്പോഴും ഒരു "സ്റ്റേഡി-സ്റ്റേറ്റ് പിശകിലേക്ക്" നയിക്കുന്നു, അവിടെ സിസ്റ്റം ഒരിക്കലും പരിധിയിലെത്തുന്നില്ല.
• ഇന്റഗ്രൽ (I): മുൻകാല പിശകുകളുടെ ശേഖരണത്തെ I-ടേം കണക്കാക്കുന്നു. സ്ഥിരമായ അവസ്ഥയിലുള്ള പിശക് ഇല്ലാതാക്കുന്നതിനായി ഇത് കറന്റ് പതുക്കെ മുകളിലേക്കോ താഴേക്കോ റാംപ് ചെയ്യുന്നു, കാലക്രമേണ സിസ്റ്റം ലഭ്യമായ എല്ലാ ആമ്പിയറും ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു.
• ഡെറിവേറ്റീവ് (D): മാറ്റത്തിന്റെ നിരക്ക് നോക്കി ഭാവിയിലെ പിശകുകൾ D-ടേം പ്രവചിക്കുന്നു. "ഓവർഷൂട്ട്" തടയുന്നതിന് ഇത് നിർണായകമാണ്. ലോഡ് വേഗത്തിൽ വർദ്ധിക്കുകയാണെങ്കിൽ, പരിധി യഥാർത്ഥത്തിൽ എത്തുന്നതിന് മുമ്പ് D-ടേം EV ചാർജറുകളെ ആക്രമണാത്മകമായി ത്രോട്ടിൽ ചെയ്യും.

ഒരു DLB പരിതസ്ഥിതിയിൽ, PID ലൂപ്പ് ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം ട്യൂൺ ചെയ്യണം. അത് വളരെ ആക്രമണാത്മകമാണെങ്കിൽ, EVSE-കൾ അവയുടെ കറന്റ് നിരന്തരം മോഡുലേറ്റ് ചെയ്യും, ഇത് വാഹനത്തിന്റെ ഓൺബോർഡ് ചാർജറിൽ (OBC) തേയ്മാനത്തിന് കാരണമാവുകയും EV-യുടെ സോഫ്റ്റ്‌വെയറിനെ പ്രകോപിപ്പിക്കുകയും ചാർജിംഗ് പിശകുകളിലേക്ക് നയിക്കുകയും ചെയ്യും. അത് വളരെ മന്ദഗതിയിലാണെങ്കിൽ, അത് ഗ്രിഡ് സംരക്ഷണത്തിന്റെ പ്രാഥമിക ലക്ഷ്യത്തെ പരാജയപ്പെടുത്തുന്നു.

PID-ക്ക് അപ്പുറം: മോഡൽ പ്രെഡിക്റ്റീവ് കൺട്രോൾ (MPC)

ലളിതമായ സാഹചര്യങ്ങൾക്ക് PID ഫലപ്രദമാണെങ്കിലും, ആധുനിക വലിയ തോതിലുള്ള ചാർജിംഗ് ഹബുകൾ മോഡൽ പ്രെഡിക്റ്റീവ് കൺട്രോൾ (MPC) കൂടുതലായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. റിയാക്ടീവ് ആയ PID-യിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, MPC പ്രോആക്ടീവ് ആണ്. ഒരു പ്രത്യേക "പ്രവചന ചക്രവാളത്തിൽ" അതിന്റെ ഭാവി സ്വഭാവം പ്രവചിക്കാൻ ഇത് സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഒരു ഗണിത മാതൃക ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഡിഎൽബിയുടെ പശ്ചാത്തലത്തിൽ, ഒരു എംപിസി കൺട്രോളർ പരിഗണിക്കുന്നത്:

1. സിസ്റ്റം നിയന്ത്രണങ്ങൾ: ചാർജറുകളുടെ ഭൗതിക പരിധികൾ, ട്രാൻസ്‌ഫോർമർ ശേഷി, വാഹനത്തിന്റെ പരമാവധി ഉപഭോഗ നിരക്ക്.
2. ഭാവി പ്രവചനങ്ങൾ: ചരിത്രപരമായ പാറ്റേണുകൾ, കാലാവസ്ഥാ പ്രവചനങ്ങൾ (HVAC ലോഡിനെ ബാധിക്കുന്നു), പ്രതീക്ഷിക്കുന്ന വാഹന വരവ് എന്നിവയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി പ്രവചിക്കപ്പെട്ട കെട്ടിട ഭാരം.
3. ഒബ്ജക്റ്റീവ് ഫംഗ്ഷൻ: "എല്ലാ കാറുകളും രാവിലെ 8 മണിയോടെ 80% SoC-യിൽ എത്തുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കിക്കൊണ്ട് മൊത്തം ഊർജ്ജ ചെലവ് കുറയ്ക്കുക" പോലുള്ള ഒരു ഗണിത ലക്ഷ്യം.

MPC അൽഗോരിതം ഓരോ സമയ ഘട്ടത്തിലും (ഉദാഹരണത്തിന്, ഓരോ 5 മിനിറ്റിലും) ഒരു ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കുന്നു. ഇത് ഒപ്റ്റിമൽ നിയന്ത്രണ പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഒരു ശ്രേണി കണക്കാക്കുന്നു, പക്ഷേ ആദ്യത്തേത് മാത്രമേ നടപ്പിലാക്കുന്നുള്ളൂ, തുടർന്ന് അടുത്ത ഘട്ടത്തിൽ വീണ്ടും കണക്കാക്കുന്നു. ചാർജിംഗ് പ്രൊഫൈലുകൾ "സുഗമമാക്കാൻ" ഇത് DLB സിസ്റ്റത്തെ അനുവദിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, 2 മണിക്ക് ഒരു വലിയ കെട്ടിട ലോഡ് സ്പൈക്ക് വരുന്നുണ്ടെന്ന് സിസ്റ്റത്തിന് അറിയാമെങ്കിൽ, സ്പൈക്ക് അടിക്കുമ്പോൾ പെട്ടെന്ന് പ്രതികരിക്കുന്നതിനുപകരം, 1:30 ന് EV-കൾ പ്രീ-ചാർജ് ചെയ്യുകയും 2 മണിക്ക് അവയെ ആഴത്തിൽ ത്രോട്ടിൽ ചെയ്യുകയും ചെയ്യും.

ലേറ്റൻസി, കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ പ്രോട്ടോക്കോളുകൾ

കൺട്രോൾ ലൂപ്പിന് അതിന്റെ ആശയവിനിമയ ലിങ്കിന്റെ അത്രയും വേഗതയുണ്ട്. പല DLB സജ്ജീകരണങ്ങളിലും, കൺട്രോളർ ചാർജറുകളുമായി മോഡ്ബസ് TCP, RTU, അല്ലെങ്കിൽ ഓപ്പൺ ചാർജ് പോയിന്റ് പ്രോട്ടോക്കോൾ (OCPP) വഴി ആശയവിനിമയം നടത്തുന്നു.

• മോഡ്ബസ്: വളരെ കുറഞ്ഞ ലേറ്റൻസി (മില്ലിസെക്കൻഡ്) വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു, ഇത് പ്രാദേശികവും സുരക്ഷയ്ക്ക് നിർണായകവുമായ DLB-ക്ക് അനുയോജ്യമാക്കുന്നു.
• ഒസിപിപി 1.6/2.0.1: ക്ലൗഡ്-ടു-ചാർജർ ആശയവിനിമയത്തിനുള്ള വ്യവസായ നിലവാരം. കൂടുതൽ സവിശേഷതകളാൽ സമ്പന്നമാണെങ്കിലും (ബില്ലിംഗ്, പ്രാമാണീകരണം, ഫേംവെയർ അപ്‌ഡേറ്റുകൾ കൈകാര്യം ചെയ്യൽ), വെബ്‌സോക്കറ്റുകളിലൂടെ JSON സന്ദേശങ്ങളുടെ ഓവർഹെഡും പൊതു ഇന്റർനെറ്റിന്റെ സഞ്ചാരവും കാരണം ഇത് ഗണ്യമായ ലേറ്റൻസി (പലപ്പോഴും 1-5 സെക്കൻഡ്) അവതരിപ്പിക്കുന്നു.

ലോഡ് ബാലൻസിംഗിന്റെ നിർണായകതയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി എഞ്ചിനീയർമാർ ശരിയായ പ്രോട്ടോക്കോൾ തിരഞ്ഞെടുക്കണം. ഒരു റെസിഡൻഷ്യൽ ഹോമിന്, അൽപ്പം വേഗത കുറഞ്ഞ ക്ലൗഡ് അധിഷ്ഠിത DLB മതിയാകും. ആയിരക്കണക്കിന് ഡോളർ ഡൗൺടൈം ചിലവാകുന്ന ഒരു വ്യാവസായിക പ്ലാന്റിന്, ഒരു പ്രാദേശിക മോഡ്ബസ് അധിഷ്ഠിത ലൂപ്പ് നിർബന്ധമാണ്.

അധ്യായം 4: ലോക്കൽ vs. ക്ലൗഡ്-ബേസ്ഡ് DLB ആർക്കിടെക്ചർ: ഒരു താരതമ്യ വിശകലനം

ഒരു സ്മാർട്ട് ചാർജിംഗ് ഇൻഫ്രാസ്ട്രക്ചർ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുമ്പോൾ, ഏറ്റവും അടിസ്ഥാനപരമായ വാസ്തുവിദ്യാ തീരുമാനങ്ങളിലൊന്ന് "ഇന്റലിജൻസ്" എവിടെയാണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത് എന്നതാണ്. ലോഡ് ബാലൻസിങ് ലോജിക് ഓൺ-സൈറ്റിൽ (ലോക്കൽ ഡിഎൽബി) ഒരു ഹാർഡ്‌വെയറിൽ പ്രവർത്തിക്കണോ, അതോ ഒരു റിമോട്ട് സെർവർ (ക്ലൗഡ് ഡിഎൽബി) കൈകാര്യം ചെയ്യണോ? വിശ്വാസ്യത, ചെലവ്, സ്കേലബിളിറ്റി എന്നിവയുടെ കാര്യത്തിൽ രണ്ട് സമീപനങ്ങൾക്കും വ്യത്യസ്തമായ ഗുണങ്ങളും ട്രേഡ്-ഓഫുകളും ഉണ്ട്.

ലോക്കൽ ഡിഎൽബി: എഡ്ജ് കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് സമീപനം

ലോക്കൽ ഡിഎൽബിയിൽ ഒരു ഫിസിക്കൽ കൺട്രോളർ ഉൾപ്പെടുന്നു - പലപ്പോഴും ഒരു പിഎൽസി (പ്രോഗ്രാമബിൾ ലോജിക് കൺട്രോളർ), ഒരു സമർപ്പിത ഗേറ്റ്‌വേ അല്ലെങ്കിൽ ഒരു "മാസ്റ്റർ" ചാർജർ - അത് ലോക്കൽ ഏരിയ നെറ്റ്‌വർക്കിലെ (LAN) മറ്റ് ചാർജറുകളുമായി നേരിട്ട് ആശയവിനിമയം നടത്തുന്നു.

പ്രയോജനങ്ങൾ:

1. വിശ്വാസ്യതയും ഓഫ്‌ലൈൻ ശേഷിയും: ഈ സിസ്റ്റം ഇന്റർനെറ്റ് കണക്ഷനെ ആശ്രയിക്കുന്നില്ല. ഫൈബർ ലൈൻ മുറിഞ്ഞാൽ, ചാർജറുകൾ കെട്ടിടത്തിന്റെ വൈദ്യുത സുരക്ഷ ഉറപ്പാക്കിക്കൊണ്ട് പ്രാദേശികമായി ലോഡ് ബാലൻസ് ചെയ്യുന്നത് തുടരുന്നു.
2. കുറഞ്ഞ ലേറ്റൻസി: അധ്യായം 3-ൽ ചർച്ച ചെയ്തതുപോലെ, പ്രാദേശിക ആശയവിനിമയം (മോഡ്ബസ് അല്ലെങ്കിൽ ലോക്കൽ OCPP) സെക്കൻഡിൽ താഴെ വേഗതയിലാണ് സംഭവിക്കുന്നത്. ഫാക്ടറികൾ അല്ലെങ്കിൽ ആശുപത്രികൾ പോലുള്ള അസ്ഥിരമായ നോൺ-ഇവി ലോഡുകൾ ഉള്ള സൈറ്റുകൾക്ക് ഇത് അത്യാവശ്യമാണ്.
3. സുരക്ഷ: ലോക്കൽ നെറ്റ്‌വർക്കിനുള്ളിൽ നിയന്ത്രണ സിഗ്നലുകൾ സൂക്ഷിക്കുന്നത് ഗ്രിഡ് സ്ഥിരതയെ കൃത്രിമമാക്കാൻ ശ്രമിച്ചേക്കാവുന്ന സൈബർ ഭീഷണികൾക്കുള്ള ആക്രമണ സാധ്യത കുറയ്ക്കുന്നു.

പോരായ്മകൾ:

1. ഹാർഡ്‌വെയർ ചെലവ്: അധിക ഓൺ-സൈറ്റ് ഹാർഡ്‌വെയർ വാങ്ങലും ഇൻസ്റ്റാളേഷനും ആവശ്യമാണ്.
2. പരിപാലന സങ്കീർണ്ണത: DLB ലോജിക് അപ്‌ഡേറ്റ് ചെയ്യുന്നതിന് ഓൺ-സൈറ്റ് സന്ദർശനങ്ങളോ എഡ്ജ് ഉപകരണങ്ങളുടെ സങ്കീർണ്ണമായ റിമോട്ട് മാനേജ്‌മെന്റോ ആവശ്യമായി വന്നേക്കാം.
3. സൈലോയിഡ് ഡാറ്റ: ഒരു ക്ലൗഡ് ബാക്കെൻഡുമായി പ്രത്യേകമായി സംയോജിപ്പിച്ചിട്ടില്ലെങ്കിൽ, ഒരു ലോക്കൽ കൺട്രോളറിന് വിശാലമായ ഗ്രിഡ് അവസ്ഥകളിലേക്കോ യൂട്ടിലിറ്റിയുടെ ഊർജ്ജ വിലകളിലേക്കോ പരിമിതമായ ദൃശ്യപരത മാത്രമേ ഉണ്ടാകൂ.

ക്ലൗഡ് അധിഷ്ഠിത ഡിഎൽബി: സ്കെയിലിൽ ഓർക്കസ്ട്രേഷൻ

ഒരു ക്ലൗഡ് അധിഷ്ഠിത ആർക്കിടെക്ചറിൽ, സ്മാർട്ട് മീറ്ററും ചാർജറുകളും എല്ലാം അവരുടെ ഡാറ്റ ഒരു കേന്ദ്ര മാനേജ്മെന്റ് പ്ലാറ്റ്‌ഫോമിലേക്ക് റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യുന്നു. ഓരോ ചാർജറിനും അനുയോജ്യമായ പവർ ക്ലൗഡ് കണക്കാക്കുകയും അയയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നുസ്മാർട്ട് ചാർജിംഗ്.സെറ്റ് ചാർജിംഗ് പ്രൊഫൈൽEVSE-കളിലേക്ക് തിരികെ കമാൻഡ് ചെയ്യുക.

പ്രയോജനങ്ങൾ:

1. സ്കേലബിളിറ്റി: 1,000 വ്യക്തിഗത ലോക്കൽ കൺട്രോളറുകളെക്കാൾ ഒരു ക്ലൗഡ് ഡാഷ്‌ബോർഡിൽ നിന്ന് 1,000 സൈറ്റുകൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നത് അനന്തമായി എളുപ്പമാണ്.
2. ഗ്ലോബൽ ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ: വെർച്വൽ പവർ പ്ലാന്റുകളിൽ (VPP-കൾ) പങ്കെടുക്കുന്നതിനോ പ്രാദേശിക ഗ്രിഡ് സമ്മർദ്ദങ്ങളോട് പ്രതികരിക്കുന്നതിനോ ഒന്നിലധികം സൈറ്റുകളിൽ നിന്നുള്ള ഡാറ്റ സമാഹരിക്കാൻ ക്ലൗഡിന് കഴിയും.
3. വിപുലമായ AI സംയോജനം: ശക്തമായ ക്ലൗഡ് സെർവറുകളിൽ, കൺസ്ട്രൈന്റ് എഡ്ജ് ഹാർഡ്‌വെയറുകളേക്കാൾ, പ്രവചനത്തിനായി സങ്കീർണ്ണമായ മെഷീൻ ലേണിംഗ് മോഡലുകൾ പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നത് (ഇത് നമ്മൾ അദ്ധ്യായം 8-ൽ ചർച്ച ചെയ്യും) വളരെ പ്രായോഗികമാണ്.
4. മുൻകൂർ ചെലവ് കുറവ്: ചാർജറുകൾക്ക് ക്ലൗഡുമായി നേരിട്ട് സംസാരിക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ ഒരു സമർപ്പിത ലോക്കൽ കൺട്രോളറിന്റെ ആവശ്യമില്ല.

പോരായ്മകൾ:

1. കണക്റ്റിവിറ്റി ആശ്രയത്വം: ഇന്റർനെറ്റ് തകരാറിലായാൽ, സിസ്റ്റം സാധാരണയായി ഒരു "സുരക്ഷിതാവസ്ഥ"യിലേക്ക് (ഉദാ: എല്ലാ കാറുകൾക്കും ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ചാർജിംഗ് കറന്റ്) മടങ്ങും, ഇത് വളരെ കാര്യക്ഷമമല്ലാത്തതും ഉപഭോക്തൃ പരാതികൾക്ക് കാരണമാകുന്നതുമാണ്.
2. ഉയർന്ന ലേറ്റൻസി: മീറ്ററിനും ക്ലൗഡിനും ചാർജറിനും ഇടയിലുള്ള റൗണ്ട്-ട്രിപ്പ് സമയം നിരവധി സെക്കൻഡുകൾ ആകാം. ഇത് "തൽക്ഷണ" ലോഡ് സ്പൈക്കുകളോട് പ്രതികരിക്കുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാക്കുന്നു.
3. സ്വകാര്യതാ ആശങ്കകൾ: ക്ലൗഡിലേക്ക് ഊർജ്ജ ഡാറ്റ തുടർച്ചയായി സ്ട്രീം ചെയ്യുന്നത് ചില കോർപ്പറേറ്റ് ക്ലയന്റുകൾക്ക് ഡാറ്റാ പരമാധികാരവും സ്വകാര്യതാ പ്രശ്നങ്ങളും ഉയർത്തുന്നു.

ഹൈബ്രിഡ് മോഡൽ: രണ്ട് ലോകങ്ങളിലും ഏറ്റവും മികച്ചത്

ഈ വിട്ടുവീഴ്ചകൾ തിരിച്ചറിഞ്ഞുകൊണ്ട്, വ്യവസായം ഒരു ഹൈബ്രിഡ് മോഡലിലേക്ക് നീങ്ങുകയാണ്. ഈ സജ്ജീകരണത്തിൽ, ഒരു ലോക്കൽ ഗേറ്റ്‌വേ സുരക്ഷാ-നിർണ്ണായകമായ, മില്ലിസെക്കൻഡ്-ലെവൽ ലോഡ് ബാലൻസിംഗ് കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നു (ബ്രേക്കർ ഒരിക്കലും ട്രിപ്പ് ചെയ്യുന്നില്ലെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു). അതേസമയം, ഊർജ്ജ വിലകൾ, ഉപയോക്തൃ ഷെഡ്യൂളുകൾ, ഗ്രിഡ് സിഗ്നലുകൾ എന്നിവയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ലോക്കൽ കൺട്രോളറിനായി "ബജറ്റുകൾ" സജ്ജീകരിക്കുന്ന ഉയർന്ന തലത്തിലുള്ള തന്ത്രം ക്ലൗഡ് നൽകുന്നു. ഈ "എഡ്ജ്-ഹെവി, ക്ലൗഡ്-ഓർക്കസ്ട്രേറ്റഡ്" സമീപനം ക്ലൗഡ് മാനേജ്‌മെന്റിന്റെ വഴക്കം നിലനിർത്തിക്കൊണ്ട് അടിസ്ഥാന സൗകര്യ സംരക്ഷണത്തിന് ആവശ്യമായ വിശ്വാസ്യത നൽകുന്നു.

അധ്യായം 5: തത്സമയ വൈദ്യുതി വിതരണ തന്ത്രങ്ങളും മുൻഗണനകളും

ഒന്നിലധികം ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾക്കിടയിൽ ലഭ്യമായ പവർ എങ്ങനെ വിഭജിക്കാമെന്ന് നിർണ്ണയിക്കുക എന്നതാണ് ഡൈനാമിക് ലോഡ് ബാലൻസിംഗിലെ ഏറ്റവും സങ്കീർണ്ണമായ അൽഗോരിതം വെല്ലുവിളി. മൊത്തം കിലോവാട്ടിനെ കാറുകളുടെ എണ്ണം കൊണ്ട് ഹരിക്കുക എന്നതല്ല ഇത്. ഒരു സങ്കീർണ്ണമായ DLB സിസ്റ്റം തുല്യത, കാര്യക്ഷമത, വ്യക്തിഗത ഉപയോക്തൃ ആവശ്യകതകൾ എന്നിവ സന്തുലിതമാക്കണം. ഈ അധ്യായത്തിൽ, ഇന്ന് ഈ മേഖലയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന വിവിധ പവർ അലോക്കേഷൻ തന്ത്രങ്ങൾ നമ്മൾ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യും.

ആദ്യം വരുന്നവർക്ക് ആദ്യം സേവനം (FCFS)

ഏറ്റവും ലളിതമായ അലോക്കേഷൻ തന്ത്രം FCFS ആണ്. ആദ്യം പ്ലഗ് ഇൻ ചെയ്യുന്ന വാഹനത്തിന് പരമാവധി പവർ ലഭിക്കും. തുടർന്നുള്ള വാഹനങ്ങൾക്ക് ബാക്കിയുള്ളത് ലഭിക്കും.

പ്രോസ്:

• നടപ്പിലാക്കാൻ ലളിതം.
• ആദ്യ ഉപയോക്താക്കൾക്ക് വ്യക്തവും സുതാര്യവുമാണ്.

ദോഷങ്ങൾ:

• വളരെ അസമത്വം. അഞ്ചാമത്തെ ഉപയോക്താവിന് അടിയന്തര യാത്ര ഉണ്ടെങ്കിൽ പോലും വൈദ്യുതി ലഭിക്കില്ലായിരിക്കാം, അതേസമയം ആദ്യ ഉപയോക്താവിന് ഇതിനകം 90% ചാർജ് ഉണ്ട്, അതിനാൽ അയാൾക്ക് എളുപ്പത്തിൽ കാത്തിരിക്കാം.
• ഇത് "പവർ ഹോർഡിംഗ്" എന്നതിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, അതായത് ഒരു കാർ മണിക്കൂറുകളോളം ഉയർന്ന പവർ സ്ലോട്ട് കൈവശം വച്ചുകൊണ്ട് അവസാനത്തെ ചില ശതമാനം പോയിന്റുകൾ വളരെ കുറഞ്ഞ നിരക്കിൽ ചാർജ് ചെയ്യുന്നു.

തുല്യ പങ്കിടൽ

ഈ മോഡലിൽ, ലഭ്യമായ പവർ എല്ലാ സജീവ സെഷനുകളിലും തുല്യമായി വിഭജിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. 100kW ലഭ്യമാവുകയും 4 കാറുകൾ ചാർജ് ചെയ്യുകയും ചെയ്താൽ, ഓരോന്നിനും 25kW ലഭിക്കും. അഞ്ചാമത്തെ കാർ കൂടി ചേർന്നാൽ, എല്ലാ കാറുകളുടെയും വൈദ്യുതി 20kW ആയി കുറയും.

പ്രോസ്:

• അടിസ്ഥാനപരമായ അർത്ഥത്തിൽ അന്തർലീനമായി "ന്യായമായത്".
• കുറഞ്ഞത് കുറച്ച് ചാർജ് ലഭിക്കുന്ന കാറുകളുടെ എണ്ണം പരമാവധിയാക്കുന്നു.

ദോഷങ്ങൾ:

• ചെറിയ ബാറ്ററികളുള്ളതോ പൂർണ്ണമായി ചാർജ് ചെയ്യാൻ പോകുന്നതോ ആയ കാറുകൾക്ക് കാര്യക്ഷമമല്ല. 7kW മാത്രം സ്വീകരിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒരു കാറിന് 20kW "അനുവദിക്കുന്നു", 50kW ശേഷിയുള്ള ഒരു കാറിന് ഉപയോഗിക്കാമായിരുന്ന 13kW പാഴാക്കുന്നു.

മുൻഗണനാടിസ്ഥാനത്തിലുള്ള വിഹിതം (SoC, ബാറ്ററി ശേഷി)

ആധുനിക DLB സിസ്റ്റങ്ങൾ കൂടുതൽ ബുദ്ധിപരവും മൾട്ടി-വേരിയബിൾ ഒപ്റ്റിമൈസേഷനും ഉപയോഗിക്കുന്നു. അവയുടെ ചാർജ് സ്റ്റേറ്റ് (SoC) അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് അവ കാറുകൾക്ക് മുൻഗണന നൽകുന്നത്. 10% SoC ഉള്ള കാറിന് 80% ഉള്ള കാറിനേക്കാൾ മുൻഗണന നൽകുന്നു, കാരണം 10% കാറിന് കൂടുതൽ അടിയന്തിരമായി റേഞ്ച് ആവശ്യമാണ്, കൂടാതെ ലിഥിയം-അയൺ ചാർജിംഗ് കർവ് (കോൺസ്റ്റന്റ് കറന്റ് ഘട്ടം) കാരണം വളരെ ഉയർന്ന ചാർജിംഗ് നിരക്കും സ്വീകരിക്കാൻ കഴിയും.

കൂടാതെ, സിസ്റ്റം പരിഗണിക്കുന്നത്പരമാവധി സ്വീകാര്യത നിരക്ക്വാഹനത്തിന്റെ. ഉപയോഗിച്ച്പരമാവധികറന്റ്വാഹനം റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തതുപോലെ (എസി ചാർജിംഗിൽ പിഡബ്ല്യുഎം വഴിയോ ഡിസി ചാർജിംഗിൽ ഡിജിറ്റൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ വഴിയോ), ഒരു കാറിന് യഥാർത്ഥത്തിൽ ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയുന്നതിനേക്കാൾ കൂടുതൽ പവർ ഒരിക്കലും അനുവദിക്കുന്നില്ലെന്ന് ഡിഎൽബി കൺട്രോളർ ഉറപ്പാക്കുന്നു, അതുവഴി "മിച്ചം" മറ്റ് വാഹനങ്ങൾക്ക് പുനർവിതരണം ചെയ്യുന്നു.

ഉപയോക്തൃ-നിർവചിച്ച മുൻഗണനകളും "പ്രീമിയം" ചാർജിംഗും

വാണിജ്യ സാഹചര്യങ്ങളിൽ, DLB-യെ ഒരു ബില്ലിംഗ് സിസ്റ്റവുമായി ബന്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. മറ്റ് ലോഡുകൾ പരിഗണിക്കാതെ തന്നെ, പരമാവധി വൈദ്യുതി എപ്പോഴും ലഭിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കിക്കൊണ്ട്, ഒരു ഉപയോക്താവിന് "ഫാസ്റ്റ് ട്രാക്ക്" ചാർജിംഗിനായി പ്രീമിയം അടയ്ക്കാം. നേരെമറിച്ച്, ഫ്ലീറ്റ് വാഹനങ്ങൾക്ക് അവയുടെ ഷെഡ്യൂൾ ചെയ്ത പുറപ്പെടൽ സമയത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി വ്യത്യസ്ത മുൻഗണനകൾ നൽകാം. രാവിലെ 5 മണിക്ക് പുറപ്പെടുന്ന ഡെലിവറി വാനിന് രാവിലെ 9 മണിക്ക് പുറപ്പെടുന്ന വാനിനേക്കാൾ പുലർച്ചെ 3 മണിക്ക് മുൻഗണന ലഭിക്കും.

ആനുപാതിക-ഫെയർനെസ് അൽഗോരിതം

ടെലികമ്മ്യൂണിക്കേഷനുകളിൽ (LTE/5G ഷെഡ്യൂളിംഗ്) നിന്ന് ഉരുത്തിരിഞ്ഞ ഈ അൽഗോരിതം, സിസ്റ്റത്തിന്റെ മൊത്തം "ഉപയോഗം" പരമാവധിയാക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്നു. ഉയർന്ന പവറിന്റെ (കാര്യക്ഷമത) അടിയന്തര ആവശ്യകതയെയും ഒരു കാറും ചാർജ് ചെയ്യാതെ വിടുന്നില്ലെന്ന് ഉറപ്പാക്കാനുള്ള ദീർഘകാല ആവശ്യത്തെയും ഇത് സന്തുലിതമാക്കുന്നു (ന്യായം). ഓരോ കാറിനും ഒരു മുൻഗണനാ സ്കോർ ഇത് കണക്കാക്കുന്നു:സ്കോർ = (അഭ്യർത്ഥിച്ച പവർ / ഇതുവരെ ലഭിച്ച ശരാശരി പവർ)ഏറ്റവും കൂടുതൽ സ്കോർ നേടുന്ന കാറുകൾക്ക് ലഭ്യമായ പവറിന്റെ അടുത്ത വിഹിതം ലഭിക്കും.

അധ്യായം 6: ഗ്രിഡ് സ്ഥിരതയും ഓവർലോഡ് പ്രതിരോധ സംവിധാനങ്ങളും

ഡൈനാമിക് ലോഡ് ബാലൻസിങ് എന്നത് ഉപയോക്തൃ സൗകര്യത്തിനായുള്ള ഒരു സവിശേഷത മാത്രമല്ല; ഗ്രിഡ് സ്ഥിരതയ്ക്കുള്ള ഒരു നിർണായക സുരക്ഷാ സംവിധാനമാണിത്. ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളുടെ വ്യാപനം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, വിതരണ ശൃംഖല പുതിയ തരം സമ്മർദ്ദങ്ങളെ അഭിമുഖീകരിക്കുന്നു, അതിൽ ഡിമാൻഡിലെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകളും ഹാർമോണിക് വികലതയും ഉൾപ്പെടുന്നു. ഗ്രിഡിനെ സംരക്ഷിക്കുന്നതിനും വിനാശകരമായ ഓവർലോഡുകൾ തടയുന്നതിനും DLB ഉപയോഗിക്കുന്ന സംവിധാനങ്ങൾ ഈ അധ്യായം പരിശോധിക്കുന്നു.

"ട്രിപ്പ്-കർവ്" സംരക്ഷണ യുക്തി

ഇലക്ട്രിക്കൽ സർക്യൂട്ട് ബ്രേക്കറുകൾക്ക് ഒരു "ട്രിപ്പ് കർവ്" ഉണ്ട് - അവയ്ക്ക് കുറച്ച് മിനിറ്റ് നേരിയ ഓവർലോഡ് നിലനിർത്താൻ കഴിയും, പക്ഷേ ഒരു വലിയ കുതിച്ചുചാട്ടം സംഭവിച്ചാൽ തൽക്ഷണം തകരാറിലാകും. ഒരു കരുത്തുറ്റ DLB കൺട്രോളർ ഈ ട്രിപ്പ് കർവ് മാതൃകയാക്കണം. EV ചാർജറുകൾ അനാവശ്യമായി ത്രോട്ടിൽ ചെയ്യുന്നത് ഒഴിവാക്കാൻ ഇത് വളരെ ചെറിയ സ്പൈക്കുകൾ (ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു എലിവേറ്റർ ആരംഭിക്കുന്നത്) അനുവദിക്കണം, പക്ഷേ ഓവർലോഡ് തുടരുകയാണെങ്കിൽ അത് നിർണായകമായി പ്രവർത്തിക്കണം.

നൂതന കൺട്രോളറുകൾ ഒരു "ഡ്യുവൽ-ത്രെഷോൾഡ്" സമീപനമാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്:

1. മുന്നറിയിപ്പ് പരിധി (ഉദാഹരണത്തിന്, പരിധിയുടെ 90%): പരിധിയിലെത്തുന്നത് തടയാൻ കൺട്രോളർ EV ചാർജറുകളുടെ "സോഫ്റ്റ്-ത്രോട്ടിൽ" ആരംഭിക്കുന്നു.
2. നിർണായക പരിധി (ഉദാഹരണത്തിന്, പരിധിയുടെ 98%): പ്രധാന ഫ്യൂസിനെ സംരക്ഷിക്കുന്നതിനായി കൺട്രോളർ ഒരു "എമർജൻസി-സ്റ്റോപ്പ്" അല്ലെങ്കിൽ അനുവദനീയമായ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ കറന്റിലേക്ക് (സാധാരണയായി എസി ചാർജിംഗിന് 6A) ആക്രമണാത്മക കുറവ് നടപ്പിലാക്കുന്നു.

ഘട്ടം അസന്തുലിതാവസ്ഥ മാനേജ്മെന്റ്

ത്രീ-ഫേസ് ഇലക്ട്രിക്കൽ സിസ്റ്റങ്ങളിൽ (യൂറോപ്പിലും വ്യാവസായിക സൈറ്റുകളിലും സാധാരണമാണ്), മൊത്തം ത്രീ-ഫേസ് പവർ പരിധിക്കുള്ളിലാണെങ്കിൽ പോലും സിംഗിൾ ഫേസ് ഓവർലോഡ് ചെയ്യാൻ കഴിയും. മിക്ക ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളും സിംഗിൾ-ഫേസ് ചാർജറുകളാണെങ്കിൽ അവ ഒരേ ഫേസിലേക്ക് (ഉദാഹരണത്തിന്, ഫേസ് L1) കണക്റ്റുചെയ്‌തിരിക്കുമ്പോഴാണ് ഇത് സംഭവിക്കുന്നത്.

ഒരു ഫേസ്-അവേർ DLB സിസ്റ്റം ഓരോ ഫേസും സ്വതന്ത്രമായി നിരീക്ഷിക്കുന്നു. L2 ഉം L3 ഉം ഉപയോഗശൂന്യമായിരിക്കുമ്പോൾ ഫേസ് L1 അതിന്റെ പരിധിയിലെത്തിയാൽ, കൺട്രോളർ L1-ലേക്ക് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന കാറുകളെ മാത്രമേ ത്രോട്ടിൽ ചെയ്യുകയുള്ളൂ. ചില നൂതന EVSE-കൾക്ക് ചാർജിംഗ് സെഷനെ തടസ്സപ്പെടുത്താതെ തിരക്കേറിയ ഘട്ടത്തിൽ നിന്ന് തുറന്ന ഘട്ടത്തിലേക്ക് ഒരു കാർ മാറ്റിക്കൊണ്ട്, ഘട്ടങ്ങൾ ഡൈനാമിക് ആയി മാറ്റാൻ പോലും കഴിയും (ഫേസ് സ്വിച്ചിംഗ്).

ഹാർമോണിക് ഡിസ്റ്റോർഷനും പവർ ക്വാളിറ്റിയും

പവർ ഇലക്ട്രോണിക്സ് (റെക്റ്റിഫയറുകൾ) ഉപയോഗിക്കുന്ന നോൺ-ലീനിയർ ലോഡുകളാണ് ഇവി ചാർജറുകൾ. ഇവയ്ക്ക് ഗ്രിഡിലേക്ക് ഹാർമോണിക്സ് കുത്തിവയ്ക്കാൻ കഴിയും, ഇത് ന്യൂട്രൽ കണ്ടക്ടറുകളിൽ അമിത ചൂടാക്കലിനും സെൻസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളിൽ ഇടപെടലിനും കാരണമാകും. ഡിഎൽബി പ്രധാനമായും “റിയൽ പവർ” (kW) കൈകാര്യം ചെയ്യുമ്പോൾ, സങ്കീർണ്ണമായ സിസ്റ്റങ്ങൾ “ടോട്ടൽ ഹാർമോണിക് ഡിസ്റ്റോർഷൻ” (THD), “പവർ ഫാക്ടർ” (PF) എന്നിവയും നിരീക്ഷിക്കുന്നു. ടിഎച്ച്ഡി നിയന്ത്രണ പരിധികൾ കവിയുന്നുവെങ്കിൽ (ഉദാഹരണത്തിന്, IEEE 519), വൈദ്യുതി ഗുണനിലവാരത്തിലുള്ള ആഘാതം ലഘൂകരിക്കുന്നതിന് ഡിഎൽബി സിസ്റ്റം ചാർജിംഗ് വേഗത കുറച്ചേക്കാം.

ഡിമാൻഡ് പ്രതികരണവും ആവൃത്തി നിയന്ത്രണവും

മാക്രോ തലത്തിൽ, ഡിഎൽബി സിസ്റ്റങ്ങൾക്ക് ഡിമാൻഡ് റെസ്‌പോൺസ് (ഡിആർ) പ്രോഗ്രാമുകളിൽ പങ്കെടുക്കാൻ കഴിയും. ഗ്രിഡ് ഫ്രീക്വൻസി കുറയുമ്പോൾ (വിതരണത്തിന്റെ കുറവ് സൂചിപ്പിക്കുന്നു), യൂട്ടിലിറ്റി ഒരു സിഗ്നൽ അയയ്ക്കുന്നു. ഡിഎൽബി കൺട്രോളറിന് മില്ലിസെക്കൻഡുകളിൽ പ്രതികരിക്കാൻ കഴിയും, നൂറുകണക്കിന് ചാർജറുകളിൽ ഒരേസമയം ഇവി ലോഡ് കുറയ്ക്കുന്നു. ഇത് ഒരു പീക്കർ ഗ്യാസ് പ്ലാന്റ് പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നതിനേക്കാൾ വളരെ വേഗതയേറിയതും ചെലവ് കുറഞ്ഞതുമായ ഒരു "വെർച്വൽ ബാറ്ററി" ഇഫക്റ്റ് നൽകുന്നു. "പാസീവ് ലോഡ്" എന്നതിൽ നിന്ന് "ആക്റ്റീവ് ഗ്രിഡ് അസറ്റ്" എന്നതിലേക്കുള്ള ഈ മാറ്റം സ്മാർട്ട് ചാർജിംഗിന്റെ ഭാവിയാണ്.

ഫോൾബാക്ക് സംസ്ഥാനങ്ങളുടെ പങ്ക്

ഓവർലോഡ് പ്രതിരോധത്തിന്റെ ഒരു നിർണായക ഘടകം "സേഫ് സ്റ്റേറ്റ്" അല്ലെങ്കിൽ "ഫാൾബാക്ക് കറന്റ്" ആണ്. കൺട്രോളറും മീറ്ററും (അല്ലെങ്കിൽ ക്ലൗഡ്) തമ്മിലുള്ള ആശയവിനിമയ പരാജയം സംഭവിച്ചാൽ, DLB സിസ്റ്റം മുൻകൂട്ടി നിശ്ചയിച്ചതും സുരക്ഷിതവുമായ കറന്റ് പരിധിയിലേക്ക് സ്ഥിരസ്ഥിതിയായി മാറണം. സാധാരണയായി, ഇത് വളരെ കുറഞ്ഞ മൂല്യത്തിലേക്ക് (ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു ചാർജറിന് 6A) അല്ലെങ്കിൽ പൂജ്യത്തിലേക്ക് സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് മൊത്തം സിസ്റ്റം പരാജയത്തിൽ പോലും, കെട്ടിട ഇൻഫ്രാസ്ട്രക്ചർ സംരക്ഷിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു.

അധ്യായം 7: മൾട്ടി-എനർജി സിസ്റ്റങ്ങൾ സംയോജിപ്പിക്കൽ: പിവി, ബിഇഎസ്എസ് എന്നിവയുമായി ഡിഎൽബി ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ

പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സുകൾ, പ്രത്യേകിച്ച് ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്‌ക്‌സ് (PV), ബാറ്ററി എനർജി സ്റ്റോറേജ് സിസ്റ്റംസ് (BESS) പോലുള്ള പ്രാദേശിക സംഭരണം എന്നിവയുടെ സംയോജനം ഡൈനാമിക് ലോഡ് ബാലൻസിംഗിൽ സങ്കീർണ്ണതയുടെ ഒരു പുതിയ മാനം ചേർക്കുന്നു. ഒരു പരമ്പരാഗത DLB സജ്ജീകരണത്തിൽ, ഒരു ഗ്രിഡ് പരിധിയിൽ തുടരുക എന്നതാണ് ലക്ഷ്യം. ഒരു മൾട്ടി-എനർജി സിസ്റ്റത്തിൽ, സ്വയം ഉപഭോഗം പരമാവധിയാക്കുന്നതിനും ഗ്രിഡ് ചെലവുകൾ കുറയ്ക്കുന്നതിനും വിശ്വാസ്യത ഉറപ്പാക്കുന്നതിനും ഈ വ്യത്യസ്ത ആസ്തികൾ ക്രമീകരിക്കുക എന്നതാണ് ലക്ഷ്യം.

മൾട്ടി-സോഴ്‌സ് പവർ ബാലൻസ് സമവാക്യം

PV ഉം BESS ഉം ഉള്ള ഒരു സൈറ്റിൽ, EV ചാർജിംഗിന് ലഭ്യമായ വൈദ്യുതി ഇനി "ഗ്രിഡ് പരിധി മൈനസ് ബിൽഡിംഗ് ലോഡ്" മാത്രമല്ല. ഇത് ഇങ്ങനെയായിരിക്കും:P_ev(t) = P_grid_limit – P_building(t) + P_pv(t) + P_bess_discharge(t) – P_bess_charge(t)

ഈ സമവാക്യം നിരവധി പുതിയ നിയന്ത്രണ വേരിയബിളുകൾ അവതരിപ്പിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾക്ക് എങ്ങനെ വൈദ്യുതി വിതരണം ചെയ്യണമെന്ന് മാത്രമല്ല, BESS എപ്പോൾ ചാർജ് ചെയ്യണം അല്ലെങ്കിൽ ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യണം എന്നും DLB കൺട്രോളർ ഇപ്പോൾ തീരുമാനിക്കണം.

സോളാർ-ഒപ്റ്റിമൈസ്ഡ് ചാർജിംഗ് (പിവി കർട്ടൈൽമെന്റ് പ്രിവൻഷൻ)

മൾട്ടി-എനർജി ഡിഎൽബിയുടെ പ്രാഥമിക ഉപയോഗ കേസുകളിൽ ഒന്ന് “സോളാർ ട്രാക്കിംഗ്” ആണ്. സൂര്യൻ പ്രകാശിക്കുമ്പോൾ, കെട്ടിടത്തിന് ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയുന്നതിനേക്കാൾ കൂടുതൽ വൈദ്യുതി പിവി സിസ്റ്റം ഉൽപ്പാദിപ്പിച്ചേക്കാം. ഗ്രിഡ് ഇഞ്ചക്ഷൻ (സീറോ-എക്‌സ്‌പോർട്ട്) അനുവദിക്കുന്നില്ലെങ്കിൽ അല്ലെങ്കിൽ ഫീഡ്-ഇൻ താരിഫ് കുറവാണെങ്കിൽ, ഈ ഊർജ്ജം പാഴാകുന്നു (ചുരുക്കിയിരിക്കുന്നു). ഒരു സ്മാർട്ട് ഡിഎൽബി സിസ്റ്റം പിവി ഔട്ട്‌പുട്ട് നിരീക്ഷിക്കുകയും സോളാർ ഉൽപ്പാദനവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നതിന് ഇവി ചാർജിംഗ് വേഗത യാന്ത്രികമായി വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. സീറോ ഗ്രിഡ് ഇംപാക്റ്റോടെ 100% പുനരുപയോഗിക്കാവുന്ന മൊബിലിറ്റി അനുവദിക്കുന്നതിനാൽ ഈ “ഗ്രീൻ ചാർജിംഗ്” മോഡ് റെസിഡൻഷ്യൽ, കോർപ്പറേറ്റ് ക്രമീകരണങ്ങളിൽ വളരെ ജനപ്രിയമാണ്.

BESS ഉപയോഗിച്ചുള്ള പീക്ക് ഷേവിംഗ്

BESS ഒരു ബഫറായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. പീക്ക് ഡിമാൻഡ് ഉള്ള സമയങ്ങളിൽ - ഒന്നിലധികം ഹൈ-പവർ DC ഫാസ്റ്റ് ചാർജറുകൾ ഒരേസമയം സജീവമാകുമ്പോൾ - BESS-ന് ഗ്രിഡ് വിതരണത്തിന് അനുബന്ധമായി ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യാൻ കഴിയും. ഇത് ഒരു സൈറ്റിന് അതിന്റെ ഗ്രിഡ് കണക്ഷൻ സാധാരണയായി അനുവദിക്കുന്നതിനേക്കാൾ കൂടുതൽ ചാർജറുകൾ പിന്തുണയ്ക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു. DLB കൺട്രോളർ BESS-ന്റെ "ഊർജ്ജ നില" (SoE) കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നു. കുറഞ്ഞ ഡിമാൻഡ് അല്ലെങ്കിൽ ഉയർന്ന സോളാർ ഉൽപ്പാദനം ഉള്ള സമയങ്ങളിൽ റീചാർജ് ചെയ്യൽ ഷെഡ്യൂൾ ചെയ്യുന്നതിനൊപ്പം, അടുത്ത പ്രതീക്ഷിക്കുന്ന പീക്ക് കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ ബാറ്ററിക്ക് മതിയായ ശേഷിയുണ്ടെന്ന് ഇത് ഉറപ്പാക്കണം.

കോർഡിനേറ്റഡ് മൾട്ടി-അസറ്റ് ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ

ഏറ്റവും നൂതനമായ സിസ്റ്റങ്ങൾ "കോ-ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ" സമീപനമാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. PV, BESS, EV എന്നിവയെ വെവ്വേറെ എന്റിറ്റികളായി കണക്കാക്കുന്നതിനുപകരം, അവയെ ഒരു ഏകീകൃത മൈക്രോഗ്രിഡായി കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നു. ഓരോ കുറച്ച് സെക്കൻഡിലും ഊർജ്ജ സന്തുലിതാവസ്ഥ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കാൻ കൺട്രോളർ ലീനിയർ പ്രോഗ്രാമിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ പരിണാമ അൽഗോരിതങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു കാർ 1 മണിക്കൂറിനുള്ളിൽ പുറപ്പെടേണ്ടതുണ്ടെങ്കിൽ, ഒരു ക്ലൗഡ് കാരണം PV ഉൽ‌പാദനം കുറയുകയാണെങ്കിൽ, കൺട്രോളർ തീരുമാനിക്കണം: ഗ്രിഡിൽ നിന്ന് കൂടുതൽ എടുക്കണോ (ചെലവേറിയത്), BESS (സൈക്ലിംഗ് ചെലവ്) ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യണോ, അല്ലെങ്കിൽ കാർ ത്രോട്ടിൽ ചെയ്യണോ (ഉപയോക്തൃ അതൃപ്തി)? "ഇക്കണോമിക് ഡിസ്‌പാച്ച്" ലോജിക് (അധ്യായം 9-ൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു) ഈ തീരുമാനങ്ങൾക്കുള്ള ചട്ടക്കൂട് നൽകുന്നു.

അധ്യായം 8: വലിയ തോതിലുള്ള ചാർജിംഗ് സ്റ്റേഷനുകൾക്കായുള്ള വിപുലമായ പവർ ഫോർകാസ്റ്റിംഗ് മോഡലുകൾ

മോട്ടോർവേ സർവീസ് സ്റ്റേഷനുകൾ അല്ലെങ്കിൽ നഗര ബസ് ഡിപ്പോകൾ പോലുള്ള വലിയ തോതിലുള്ള ചാർജിംഗ് ഹബ്ബുകൾക്ക് - റിയാക്ടീവ് DLB പര്യാപ്തമല്ല. ഗ്രിഡ് അസ്ഥിരത തടയുന്നതിനും ഊർജ്ജ ചെലവ് ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിനും, ഈ സൈറ്റുകൾ ആവശ്യകത മുൻകൂട്ടി കാണുന്നതിന് പ്രവചന മോഡലുകൾ ഉപയോഗിക്കണം. സ്മാർട്ട് ചാർജിംഗിൽ പവർ പ്രവചനത്തിനായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഡാറ്റാ സയൻസും മോഡലിംഗ് സാങ്കേതിക വിദ്യകളും ഈ അധ്യായം പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നു.

ഡിമാൻഡ് പ്രവചനം: വാഹനങ്ങളുടെ വരവ് പ്രവചിക്കൽ

പ്രവചനത്തിലെ ആദ്യപടി എപ്പോൾ, എത്ര ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾ എത്തുമെന്ന് പ്രവചിക്കുക എന്നതാണ്. ഒരു വാണിജ്യ കേന്ദ്രത്തിന്, ഇതിൽ വിശകലനം ചെയ്യുന്നത് ഉൾപ്പെടുന്നു:

1. ചരിത്രപരമായ വരവ് രീതികൾ: ദിവസത്തിലെ സമയം, ആഴ്ചയിലെ ദിവസം, സീസണൽ ട്രെൻഡുകൾ.
2. ബാഹ്യ ഡാറ്റ: ഗതാഗത സാഹചര്യങ്ങൾ, കാലാവസ്ഥ (ഇത് EV റേഞ്ചിനെയും ഹീറ്റിംഗ്/കൂളിംഗ് ലോഡിനെയും ബാധിക്കുന്നു), പ്രാദേശിക ഇവന്റുകൾ എന്നിവ.
3. ക്യൂയിംഗ് സിദ്ധാന്തം: എല്ലാ ചാർജറുകളും ഉപയോഗിക്കപ്പെടാനുള്ള സാധ്യത കണക്കാക്കാൻ M/M/s ക്യൂകൾ പോലുള്ള സ്റ്റോക്കാസ്റ്റിക് മോഡലുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

അടുത്ത 24 മണിക്കൂറിനുള്ള "അഗ്രിഗേറ്റ് ഡിമാൻഡ് പ്രൊഫൈൽ" ഉയർന്ന കൃത്യതയോടെ പ്രവചിക്കാൻ നൂതന മോഡലുകൾ ലോംഗ് ഷോർട്ട്-ടേം മെമ്മറി (LSTM) ന്യൂറൽ നെറ്റ്‌വർക്കുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ഗ്രേഡിയന്റ് ബൂസ്റ്റഡ് ട്രീസ് (XGBoost) ഉപയോഗിക്കുന്നു.

കെട്ടിട ഭാരം പ്രവചനം

ഡിഎൽബി പ്രവർത്തിക്കണമെങ്കിൽ, അത് പ്രവചിക്കേണ്ടതുണ്ട്നോൺ-ഇവി ലോഡ്. ഒരു ഓഫീസ് കെട്ടിടത്തിൽ, ഇത് വളരെ പ്രവചനാതീതമാണ് (ജോലി സമയങ്ങളിൽ പീക്ക്). ഒരു വ്യാവസായിക സ്ഥലത്ത്, ഇത് അസ്ഥിരമായിരിക്കും. കെട്ടിട ലോഡുകൾക്കായുള്ള പ്രവചന മോഡലുകൾ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്:

• ഓട്ടോ-റിഗ്രസീവ് ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് മൂവിംഗ് ആവറേജ് (ARIMA): സ്ഥിരതയുള്ളതും സീസണൽ ഡാറ്റയ്ക്കും.
• പ്രവാചകൻ (മെറ്റാ എഴുതിയത്): സമയ ശ്രേണിയിലെ ഊർജ്ജ ഡാറ്റയിലെ നഷ്ടപ്പെട്ട ഡാറ്റയും ഔട്ട്‌ലൈയറുകളും കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിന് മികച്ചത്.
• ഭൗതികശാസ്ത്രത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള മോഡലുകൾ: കെട്ടിടത്തിന്റെ താപ പിണ്ഡവും പ്രവചനാതീതമായ പുറത്തെ താപനിലയും പരിഗണിച്ച് HVAC ലോഡ് പ്രവചിക്കുക.

പിവി ജനറേഷൻ പ്രവചനം

മൾട്ടി-എനർജി DLB-ക്ക് സൗരോർജ്ജ ഉൽപ്പാദനം പ്രവചിക്കുന്നത് അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്. ഇതിന് ഉയർന്ന റെസല്യൂഷൻ കാലാവസ്ഥാ API-കളുമായും (സോളാർ ഇറേഡിയൻസ് ഡാറ്റ) ഓൺ-സൈറ്റ് സെൻസറുകളുമായും സംയോജനം ആവശ്യമാണ്. ഹ്രസ്വകാല പ്രവചനം (0-15 മിനിറ്റ്) പലപ്പോഴും "സ്കൈ ഇമേജിംഗ്" ക്യാമറകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അവ PV ഔട്ട്പുട്ടിലെ പെട്ടെന്നുള്ള ഇടിവ് പ്രവചിക്കാൻ ക്ലൗഡ് ചലനം ട്രാക്ക് ചെയ്യുന്നു, ഇത് DLB സിസ്റ്റത്തെ ചാർജറുകൾ മുൻകൂട്ടി ത്രോട്ടിൽ ചെയ്യാനോ BESS ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യാൻ തയ്യാറാക്കാനോ അനുവദിക്കുന്നു.

ഫോർകാസ്റ്റിംഗ്-കൺട്രോൾ ഇന്റർഫേസ്

ഈ പ്രവചനങ്ങളുടെ ഔട്ട്‌പുട്ട് അദ്ധ്യായം 3-ൽ വിവരിച്ചിരിക്കുന്ന മോഡൽ പ്രെഡിക്റ്റീവ് കൺട്രോൾ (MPC) ലൂപ്പിലേക്ക് ഫീഡ് ചെയ്യുന്നു. പ്രവചനം "പ്രെഡിക്ഷൻ ഹൊറൈസൺ" നൽകുന്നു, രണ്ട് മണിക്കൂർ കഴിഞ്ഞ് പ്രതീക്ഷിക്കുന്ന അവസ്ഥകൾ കണക്കിലെടുക്കുന്ന തീരുമാനങ്ങൾ ഇന്ന് തന്നെ എടുക്കാൻ കൺട്രോളറെ അനുവദിക്കുന്നു. ഗ്രിഡ്-ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് എനർജി മാനേജ്‌മെന്റ് സിസ്റ്റത്തിൽ നിന്ന് ഒരു അടിസ്ഥാന സ്മാർട്ട് ചാർജറിനെ വേർതിരിക്കുന്നത് ഈ "ലുക്ക്-അഹെഡ്" കഴിവാണ്.

അധ്യായം 9: സ്മാർട്ട് ചാർജിംഗിൽ ചെലവ് ഒപ്റ്റിമൈസേഷനും സാമ്പത്തിക ഡിസ്പാച്ചും

DLB യുടെ പ്രാഥമിക ലക്ഷ്യം സാങ്കേതികമാണെങ്കിലും (ഓവർലോഡുകൾ തടയുക), ദ്വിതീയവും വർദ്ധിച്ചുവരുന്നതുമായ പ്രധാന ലക്ഷ്യം സാമ്പത്തികമാണ്. ഈ അധ്യായത്തിൽ, ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജച്ചെലവിന് DLB സിസ്റ്റങ്ങൾ എങ്ങനെ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നുവെന്ന് നമ്മൾ ചർച്ച ചെയ്യുന്നു.

ഉപയോഗ സമയ (ToU) ആർബിട്രേജ്

മിക്ക യൂട്ടിലിറ്റികളും ഇപ്പോൾ ഡൈനാമിക് വിലനിർണ്ണയം വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു. വൈകുന്നേരം 5 മണിക്ക് വൈദ്യുതിക്ക് $0.30/kWh ചിലവാകാം, പക്ഷേ പുലർച്ചെ 2 മണിക്ക് $0.05/kWh മാത്രമേ ചെലവാകൂ. ഒരു സ്മാർട്ട് DLB സിസ്റ്റം ഈ വില സിഗ്നലുകളെ ഒരു ഇൻപുട്ടായി എടുക്കുന്നു. "കോസ്റ്റ്-ഒപ്റ്റിമൽ ഷെഡ്യൂളർ" കുറഞ്ഞ വില കാലയളവുകളിലേക്ക് കഴിയുന്നത്ര EV ലോഡ് മാറ്റും. എന്നിരുന്നാലും, ഇത് ഉപയോക്തൃ ആവശ്യകതകളുമായി സന്തുലിതമാക്കണം. രാത്രി 8 മണിക്ക് ഒരു ഉപയോക്താവിന് അവരുടെ കാർ ആവശ്യമുണ്ടെങ്കിൽ, ചാർജ് ചെയ്യാൻ ആരംഭിക്കാൻ സിസ്റ്റത്തിന് പുലർച്ചെ 2 മണി വരെ കാത്തിരിക്കാനാവില്ല. ഓരോ സെഷനും വൈകിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള "അവസര ചെലവ്" അൽഗോരിതം കണക്കാക്കുന്നു.

ഡിമാൻഡ് ചാർജ് മാനേജ്മെന്റ്

വാണിജ്യ ഉപഭോക്താക്കൾക്ക്, യൂട്ടിലിറ്റി ബിൽ പലപ്പോഴും രണ്ട് ഭാഗങ്ങളായി വിഭജിക്കപ്പെടുന്നു: ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം (kWh), പീക്ക് ഡിമാൻഡ് (kW). പീക്ക് ഡിമാൻഡ് ചാർജ് മാസത്തിലെ ഏറ്റവും ഉയർന്ന 15 മിനിറ്റ് ഇടവേളയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. നിയന്ത്രിക്കാത്ത ഒരു പീക്കിന് ആയിരക്കണക്കിന് ഡോളർ ചിലവാകും. DLB സിസ്റ്റം ഒരു "പീക്ക് ക്ലിപ്പർ" ആയി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. മൊത്തം സൈറ്റ് ലോഡിൽ ഒരു കർശനമായ പരിധി നിശ്ചയിക്കുകയും അത് നിലനിർത്താൻ BESS അല്ലെങ്കിൽ ത്രോട്ടിലിംഗ് ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, പീക്ക് ഡിമാൻഡ് ചാർജ് ബജറ്റ് പരിധിക്കുള്ളിൽ തന്നെ തുടരുന്നുവെന്ന് സിസ്റ്റം ഉറപ്പാക്കുന്നു.

ഫ്രീക്വൻസി റെസ്‌പോൺസ് മാർക്കറ്റുകളിലെ പങ്കാളിത്തം

ഗ്രിഡ് ഓപ്പറേറ്റർമാർ (TSO-കൾ/DSO-കൾ) "ഫ്ലെക്സിബിലിറ്റി"ക്ക് പണം നൽകുന്നു. ഒരു ചാർജിംഗ് നെറ്റ്‌വർക്കിന് അതിന്റെ ലോഡ് ഓൺ കമാൻഡ് കുറയ്ക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് തെളിയിക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ, അതിന് FFR (ഫേം ഫ്രീക്വൻസി റെസ്‌പോൺസ്) അല്ലെങ്കിൽ DSR (ഡിമാൻഡ് സൈഡ് റെസ്‌പോൺസ്) പോലുള്ള വിപണികളിൽ പങ്കെടുക്കാൻ കഴിയും. DLB കൺട്രോളർ ഇന്റർഫേസായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഒരു "ഫ്ലെക്സിബിലിറ്റി അഭ്യർത്ഥന" വരുമ്പോൾ, ഉപയോക്താക്കളുടെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ SoC ആവശ്യകതകൾ ലംഘിക്കാതെ എത്രത്തോളം സുരക്ഷിതമായി ലോഡ് കുറയ്ക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് കൺട്രോളർ കണക്കാക്കുകയും വിപണിയിൽ ഒരു ബിഡ് സ്ഥാപിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ സേവനങ്ങളിൽ നിന്ന് ലഭിക്കുന്ന വരുമാനം ചാർജിംഗ് ഇൻഫ്രാസ്ട്രക്ചറിന്റെ ചെലവ് ഗണ്യമായി നികത്തും.

സാമ്പത്തിക വിതരണത്തിന്റെ വസ്തുനിഷ്ഠമായ പ്രവർത്തനം

ഈ ഒപ്റ്റിമൈസേഷന് പിന്നിലെ ഗണിതം സാധാരണയായി ഒരു മൾട്ടി-ഒബ്ജക്റ്റീവ് ഫംഗ്ഷനാണ്:കുറയ്ക്കുക: (ഗ്രിഡ് ഊർജ്ജത്തിന്റെ ചെലവ്) + (ബാറ്ററി ഡീഗ്രേഡേഷൻ ചെലവ്) + (വൈകി ചാർജ് ചെയ്യുന്നതിനുള്ള പിഴ) (ഗ്രിഡ് ശേഷി) കൂടാതെ (ഉപയോക്തൃ അന്തിമകാലാവധി) എന്നിവയ്ക്ക് വിധേയമാണ്:

ഓരോ കുറച്ച് മിനിറ്റിലും ഇത് പരിഹരിക്കുന്നതിലൂടെ, DLB സിസ്റ്റം സ്റ്റേഷൻ "കാര്യക്ഷമതാ അതിർത്തിയിൽ" പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു - ചെലവും പ്രകടനവും തമ്മിലുള്ള തികഞ്ഞ സന്തുലിതാവസ്ഥ.

അധ്യായം 10: ഭാവി പ്രവണതകൾ: V2G, AI-അധിഷ്ഠിത DLB, സ്റ്റാൻഡേർഡൈസേഷൻ (OCPP 2.0.1)

സ്മാർട്ട് ഇവി ചാർജിംഗ് മേഖല അതിവേഗം വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. സാങ്കേതികവിദ്യ പക്വത പ്രാപിക്കുമ്പോൾ, ലളിതമായ ലോഡ് മാനേജ്മെന്റിനപ്പുറം പൂർണ്ണ ഗ്രിഡ് സംയോജനത്തിലേക്കും സ്വയംഭരണ ഒപ്റ്റിമൈസേഷനിലേക്കും നമ്മൾ നീങ്ങുകയാണ്. ഡൈനാമിക് ലോഡ് ബാലൻസിംഗിന്റെ ഭാവിയെ രൂപപ്പെടുത്തുന്ന മൂന്ന് പ്രധാന പ്രവണതകളെ ഈ അധ്യായം പരിശോധിക്കുന്നു: വെഹിക്കിൾ-ടു-ഗ്രിഡ് (V2G), ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ഇന്റലിജൻസ്, അടുത്ത തലമുറ ആശയവിനിമയ മാനദണ്ഡങ്ങൾ സ്വീകരിക്കൽ.

വെഹിക്കിൾ-ടു-ഗ്രിഡ് (V2G) ഉം ബൈഡയറക്ഷണൽ DLB ഉം

സ്മാർട്ട് ചാർജിംഗിന്റെ ആത്യന്തിക പരിണാമമാണ് V2G. EV ഒരു ലോഡ് മാത്രമായിരിക്കുന്നതിനുപകരം, ഗ്രിഡിലേക്ക് പവർ തിരികെ കുത്തിവയ്ക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒരു മൊബൈൽ ബാറ്ററിയായി ഇത് മാറുന്നു. DLB-യെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, സമവാക്യത്തിൽ ലഭ്യമായ പവർ യഥാർത്ഥത്തിൽ നെഗറ്റീവ് ആയിരിക്കാം എന്നാണ് ഇതിനർത്ഥം. V2G- പ്രാപ്തമാക്കിയ ഒരു സൈറ്റിൽ, DLB കൺട്രോളർ "ബൈഡയറക്ഷണൽ ലോഡ് ബാലൻസിങ്" കൈകാര്യം ചെയ്യണം. കെട്ടിട ലോഡ് ഗ്രിഡ് പരിധി കവിയുന്നുവെങ്കിൽ, കെട്ടിടത്തെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നതിനായി ബാറ്ററികൾ ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യാൻ കൺട്രോളറിന് EV-കളോട് കമാൻഡ് ചെയ്യാൻ കഴിയും. ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുന്നത് വാഹനത്തിന്റെ ബാറ്ററിയെ അമിതമായി ഡീഗ്രേഡ് ചെയ്യുന്നില്ലെന്നും ഉപയോക്താവിന് അവരുടെ അടുത്ത യാത്രയ്ക്ക് ഇപ്പോഴും മതിയായ റേഞ്ച് ഉണ്ടെന്നും ഉറപ്പാക്കാൻ ഇതിന് വളരെ സങ്കീർണ്ണമായ "സൈക്കിൾ മാനേജ്മെന്റ്" ആവശ്യമാണ്. V2G ഹാർഡ്‌വെയർ അപ്‌ഗ്രേഡുകളും ആവശ്യമാണ് - പ്രത്യേകിച്ചും, ISO 15118-20 സ്റ്റാൻഡേർഡിനെ പിന്തുണയ്ക്കുന്ന ബൈഡയറക്ഷണൽ DC ചാർജറുകൾ അല്ലെങ്കിൽ AC ചാർജറുകൾ.

AI-ഡ്രൈവൺ ഓട്ടോണമസ് ലോഡ് ബാലൻസിങ്

ഇന്നത്തെ DLB സിസ്റ്റങ്ങൾ മുൻകൂട്ടി നിശ്ചയിച്ച അൽഗോരിതങ്ങളെയും നിയമങ്ങളെയും ആശ്രയിക്കുമ്പോൾ, അടുത്ത തലമുറ "സെൽഫ്-ലേണിംഗ്" AI ഉപയോഗിക്കും. റീഇൻഫോഴ്‌സ്‌മെന്റ് ലേണിംഗ് (RL) ഉപയോഗിച്ച്, ഒരു DLB കൺട്രോളറിന് വിന്യസിക്കുന്നതിന് മുമ്പ് ഒരു സിമുലേറ്റഡ് പരിതസ്ഥിതിയിൽ ട്രയൽ ആൻഡ് എറർ വഴി ഒപ്റ്റിമൽ ചാർജിംഗ് തന്ത്രം പഠിക്കാൻ കഴിയും. ഒരു മനുഷ്യ എഞ്ചിനീയർക്ക് നഷ്ടമായേക്കാവുന്ന സൂക്ഷ്മമായ പാറ്റേണുകൾ ഒരു AI- നിയന്ത്രിത കൺട്രോളറിന് തിരിച്ചറിയാൻ കഴിയും - എല്ലാ ചൊവ്വാഴ്ചയും രാവിലെ 10 മണിക്ക്, ഒരു പ്രത്യേക വ്യാവസായിക യന്ത്രം 15 മിനിറ്റ് പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഇത് ലോഡ് സ്പൈക്കിന് കാരണമാകുന്നു എന്ന വസ്തുത പോലെ. മെഷീനിൽ നിന്ന് തന്നെ ഒരു തത്സമയ സിഗ്നൽ ഇല്ലാതെ പോലും, ആ നിർദ്ദിഷ്ട വിൻഡോയിൽ EV ചാർജറുകൾ മുൻകൂട്ടി ത്രോട്ടിൽ ചെയ്യാൻ AI-ക്ക് പഠിക്കാൻ കഴിയും.

OCPP 2.0.1 ന്റെയും ISO 15118 ന്റെയും സ്വാധീനം

സ്കേലബിളിറ്റിയുടെ അടിസ്ഥാനശില സ്റ്റാൻഡേർഡൈസേഷൻ ആണ്. പാരമ്പര്യമായി ലഭിച്ച OCPP 1.6 ൽ നിന്ന് കൂടുതൽ കരുത്തുറ്റ OCPP 2.0.1 ലേക്ക് വ്യവസായം അതിവേഗം മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നു.

• ഒസിപിപി 2.0.1: "ഉപകരണ മാനേജ്മെന്റ്" അവതരിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് ചാർജറുകളുടെ ആരോഗ്യവും കോൺഫിഗറേഷനും കൂടുതൽ വിശദമായി നിരീക്ഷിക്കാൻ ക്ലൗഡിനെ അനുവദിക്കുന്നു. ഏറ്റവും പ്രധാനമായി, കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ ചാർജിംഗ് പ്രൊഫൈലുകളും ത്രീ-ഫേസ് സിസ്റ്റങ്ങളുടെ മികച്ച കൈകാര്യം ചെയ്യലും അനുവദിക്കുന്ന മെച്ചപ്പെടുത്തിയ സ്മാർട്ട് ചാർജിംഗ് സവിശേഷതകൾ ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു.
• ISO 15118 (പ്ലഗ് & ചാർജ്): ഈ വാഹന-ചാർജർ ആശയവിനിമയ മാനദണ്ഡം കാറിന് അതിന്റെ യഥാർത്ഥ SoC-യും ബാറ്ററി ശേഷിയും ചാർജറുമായി പങ്കിടാൻ അനുവദിക്കുന്നു. ഇന്ന്, മിക്ക AC ചാർജറുകളും SoC-യെ "ഊഹിക്കുക" അല്ലെങ്കിൽ ഒരു ആപ്പിൽ അത് നൽകാൻ ഉപയോക്താവിനെ ആശ്രയിക്കുന്നു. ISO 15118 ഉപയോഗിച്ച്, DLB കൺട്രോളറിന് കാറിന്റെ ബാറ്ററി മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റത്തിൽ (BMS) നിന്ന് നേരിട്ട് "ഗ്രൗണ്ട് ട്രൂത്ത്" ഡാറ്റ ലഭിക്കുന്നു, ഇത് കൂടുതൽ കൃത്യമായ പവർ അലോക്കേഷൻ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു.

അധ്യായം 11: കേസ് പഠനങ്ങളും നടപ്പാക്കൽ വെല്ലുവിളികളും

പ്രായോഗിക നിർവ്വഹണമില്ലാതെ സൈദ്ധാന്തിക മികവ് ഒന്നുമല്ല. ഈ അധ്യായത്തിൽ, ഡിഎൽബിയുടെ യഥാർത്ഥ ലോക വിന്യാസങ്ങളും നടപ്പാക്കലിൽ എഞ്ചിനീയർമാർ നേരിട്ട സാങ്കേതിക തടസ്സങ്ങളും നമ്മൾ പരിശോധിക്കുന്നു.

കേസ് പഠനം 1: വാണിജ്യ ഓഫീസ് സമുച്ചയം

ലണ്ടനിലെ ഒരു വലിയ കോർപ്പറേറ്റ് ആസ്ഥാനം 50 ഇവി ചാർജറുകൾ സ്ഥാപിക്കാൻ ആഗ്രഹിച്ചു, പക്ഷേ 200kW ഗ്രിഡ് കണക്ഷൻ മാത്രമേ ഉണ്ടായിരുന്നുള്ളൂ, അത് ഇതിനകം തന്നെ കെട്ടിടത്തിന്റെ HVAC-യും ലൈറ്റിംഗും 70% ഉപയോഗിച്ചു.പരിഹാരം: ഒരു ഹൈബ്രിഡ് DLB സിസ്റ്റം നടപ്പിലാക്കി. CT ക്ലാമ്പുകൾ വഴി പ്രധാന ട്രാൻസ്‌ഫോർമർ നിരീക്ഷിക്കുന്നതിന് ഒരു ലോക്കൽ എഡ്ജ് കൺട്രോളർ സ്ഥാപിച്ചു. 180kW “സോഫ്റ്റ് ലിമിറ്റ്” ഉം 195kW “ഹാർഡ് ലിമിറ്റ്” ഉം ഉപയോഗിച്ചാണ് സിസ്റ്റം കോൺഫിഗർ ചെയ്തത്.ഫലമായി: ഒരു ബ്രേക്കർ ട്രിപ്പ് പോലും ഇല്ലാതെ സൈറ്റ് 50 ചാർജറുകൾ വിജയകരമായി കൈകാര്യം ചെയ്തു. SoC അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള മുൻഗണന ഉപയോഗിച്ച്, ദീർഘയാത്രകൾ നടത്തുന്ന ജീവനക്കാർക്ക് ദിവസാവസാനത്തോടെ പൂർണ്ണമായി ചാർജ്ജ് ചെയ്യപ്പെടുന്നുണ്ടെന്ന് അവർ ഉറപ്പാക്കി.

കേസ് പഠനം 2: ഇലക്ട്രിക് ബസ് ഡിപ്പോ

ഷെൻ‌ഷെനിലെ ഒരു ബസ് ഓപ്പറേറ്റർക്ക് രാത്രി മുഴുവൻ 100 ഇലക്ട്രിക് ബസുകൾ ചാർജ് ചെയ്യേണ്ടിവന്നു. എല്ലാ ബസുകളും രാത്രി 11 മണിക്ക് ഡിപ്പോയിൽ തിരിച്ചെത്തിയപ്പോൾ ഉണ്ടായ വലിയ ഒരേസമയം ലോഡ് ആയിരുന്നു വെല്ലുവിളി.പരിഹാരം: റൂട്ട് ഡാറ്റയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഓരോ ബസിന്റെയും എത്തിച്ചേരുമ്പോൾ SoC പ്രവചിക്കാൻ AI-അധിഷ്ഠിത പ്രവചന മാതൃക ഉപയോഗിച്ചു. തുടർന്ന് DLB സിസ്റ്റം ചാർജിംഗ് "തരംഗങ്ങളായി" ഷെഡ്യൂൾ ചെയ്തു, മൊത്തം ലോഡ് ഒരിക്കലും ഡിപ്പോയുടെ സബ്സ്റ്റേഷൻ ശേഷി കവിയുന്നില്ലെന്ന് ഉറപ്പാക്കി, ഓരോ ബസും രാവിലെ 5 മണിയോടെ 100% ആണെന്ന് ഉറപ്പാക്കി.

നടപ്പിലാക്കുന്നതിലെ പൊതുവായ വെല്ലുവിളികൾ

1. ആശയവിനിമയത്തിന്റെയും സംയോജനത്തിന്റെയും സങ്കീർണ്ണത:ഓരോ ചാർജറും സൈറ്റിന്റെ ഭാഷ സംസാരിക്കണം - സെൻട്രൽ മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റത്തിലേക്കുള്ള OCPP, വാഹനത്തിലേക്കുള്ള ISO 15118, പലപ്പോഴും കെട്ടിടത്തിന്റെ ഊർജ്ജ മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റത്തിലേക്കുള്ള Modbus അല്ലെങ്കിൽ BACnet. മൂന്ന് ലെയറുകളും വിശ്വസനീയമായി പരസ്പരം പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയുന്നത്, പ്രത്യേകിച്ച് വ്യത്യസ്ത വെണ്ടർമാരിൽ നിന്നുള്ള ചാർജറുകളിൽ, പ്രോട്ടോക്കോൾ പൊരുത്തക്കേടുകൾ പോലുള്ള "ഫാന്റം" പിശകുകളുടെ ഏറ്റവും സാധാരണമായ ഉറവിടങ്ങളിൽ ഒന്നാണ്.
2. ഗ്രിഡ് കണക്ഷനും ഡിമാൻഡ് ചാർജുകളും:പരിമിതമായ ശേഷിയുടെ സാങ്കേതിക പ്രശ്നം DLB സിസ്റ്റം പരിഹരിക്കുന്നു, പക്ഷേ വാണിജ്യ പ്രശ്നം - ഡിമാൻഡ് ചാർജുകളും യൂട്ടിലിറ്റി ഇന്റർകണക്ഷൻ ഫീസും - നിലനിൽക്കുന്നു. സൈറ്റുകൾ അവരുടെ ലോഡ് പ്രൊഫൈൽ ശിക്ഷാപരമായ ഡിമാൻഡ് കൊടുമുടികൾക്ക് കാരണമാകുമോ എന്നും ഒരു വലിയ ഗ്രിഡ് കണക്ഷനേക്കാൾ ഒരു BESS കൂടുതൽ ചെലവ് കുറഞ്ഞതാണോ എന്നും മാതൃകയാക്കണം.
3. ഡാറ്റ ഗുണനിലവാരവും SoC എസ്റ്റിമേഷനും:DLB ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ അതിന്റെ ഇൻപുട്ടുകൾ പോലെ മാത്രമേ മികച്ചതാണ്. ചാർജിംഗ് സെഷനിൽ വാഹനങ്ങൾ ചാർജ്ജ് നില റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യുന്നു, എന്നാൽ മൂല്യങ്ങൾ പഴയതോ, പൊരുത്തമില്ലാത്തതോ, അല്ലെങ്കിൽ പഴയ മോഡലുകളിൽ ലഭ്യമല്ലാത്തതോ ആകാം. നഷ്ടപ്പെട്ട ഡാറ്റയ്ക്ക് സിസ്റ്റങ്ങൾ കരുത്തുറ്റതായിരിക്കണം, കൂടാതെ ടെലിമെട്രി വിശ്വസനീയമല്ലാത്തപ്പോൾ യാഥാസ്ഥിതിക ഷെഡ്യൂളിംഗിന് ഡിഫോൾട്ട് ആയിരിക്കണം.
4. നിയന്ത്രണ പാളിയുടെ സ്കേലബിളിറ്റി:50 ചാർജറുകൾ ഭംഗിയായി കൈകാര്യം ചെയ്യുന്ന ഒരു സിസ്റ്റത്തിന് 500 ചാർജറുകൾ കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ ബുദ്ധിമുട്ടായേക്കാം. എഡ്ജ് കൺട്രോളറുകൾ, ക്ലൗഡ് ഡാഷ്‌ബോർഡുകൾ, ഫെയിൽഓവർ പെരുമാറ്റം എന്നിവ ആദ്യ ദിവസം മുതൽ തന്നെ സ്കെയിലിനായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കണം, ശരാശരി സാഹചര്യങ്ങൾ മാത്രമല്ല, ഏറ്റവും മോശം ലോഡ് സ്പൈക്കുകൾക്കെതിരെയും നിയന്ത്രണ ലോജിക് പരീക്ഷിച്ചുനോക്കണം.

ഈ വെല്ലുവിളികളെ മറികടക്കൽ

ഈ വെല്ലുവിളികളൊന്നും ബ്ലോക്കറല്ല; ഓരോന്നും ഒരു ഡിസൈൻ വിഭാഗമാണ്. ഒരൊറ്റ CMS വെണ്ടർ ഉപയോഗിച്ച് OCPP 1.6J അല്ലെങ്കിൽ 2.0.1-ൽ സ്റ്റാൻഡേർഡ് ചെയ്യുന്നത് മിക്ക പ്രോട്ടോക്കോൾ സംഘർഷങ്ങളും ഇല്ലാതാക്കുന്നു. പ്രാരംഭ ബിസിനസ് കേസിൽ ഡിമാൻഡ് ചാർജുകൾ മോഡലിംഗ് ചെയ്യുക - സംഖ്യകൾ അനുകൂലമാകുമ്പോൾ BESS ചേർക്കുക - ലാഭക്ഷമത സംരക്ഷിക്കുന്നു. ലാബ്-സ്കെയിൽ ഡെമോകൾ മാത്രമുള്ള ഒന്നിനുപകരം, തെളിയിക്കപ്പെട്ട വലിയ ഫ്ലീറ്റ് വിന്യാസങ്ങളുള്ള ഒരു DLB വെണ്ടറെ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നത്, മുഴുവൻ പ്രോജക്റ്റിനെയും അപകടസാധ്യത കുറയ്ക്കുന്നു.

ഈ വെല്ലുവിളികൾക്ക് ഒരു മാനുഷിക മാനവുമുണ്ട്. ഒരു DLB സിസ്റ്റം കമ്മീഷൻ ചെയ്യുന്ന എഞ്ചിനീയർമാർ പവർ സിസ്റ്റങ്ങളും സോഫ്റ്റ്‌വെയറും മനസ്സിലാക്കണം - ഇത് അപൂർവ സംയോജനമാണ്. ഓപ്പറേറ്റർമാർ ഘടനാപരമായ പരിശീലനത്തിനും ഡോക്യുമെന്റഡ് റൺബുക്കുകൾക്കും വേണ്ടി ബജറ്റ് ചെയ്യണം, അതുവഴി എഡ്ജ് കൺട്രോളർ പുലർച്ചെ 2 മണിക്ക് ഒരു അലാറം അടിക്കുമ്പോൾ, ഓൺ-കോൾ ടെക്നീഷ്യന് ഏത് ഡാഷ്‌ബോർഡുകൾ പരിശോധിക്കണമെന്നും ഏതൊക്കെ നടപടിക്രമങ്ങൾ പാലിക്കണമെന്നും കൃത്യമായി അറിയാം. മുതിർന്ന വെണ്ടർമാർ ഈ റൺബുക്കുകൾ സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഡെലിവറബിളുകളായി നൽകുന്നു, വെണ്ടർ തിരഞ്ഞെടുക്കുമ്പോൾ അവയുടെ അഭാവം ഒരു മുന്നറിയിപ്പ് അടയാളമാണ്.

തീരുമാനം

ഡൈനാമിക് ലോഡ് ബാലൻസിംഗും BESS ഒപ്റ്റിമൈസേഷനും EV ചാർജിംഗിനെ ഒരു ഗ്രിഡ് ബാധ്യതയിൽ നിന്ന് ഒരു ഗ്രിഡ് അസറ്റാക്കി മാറ്റുന്നു. ട്രാൻസ്‌ഫോർമറുകൾ അപ്‌ഗ്രേഡ് ചെയ്യാതെ തന്നെ സൈറ്റുകൾക്ക് ചാർജറുകളുടെ എണ്ണം മൂന്നിരട്ടിയാക്കാൻ അവ അനുവദിക്കുന്നു, ഓപ്പറേറ്റർമാരെ ശിക്ഷാ ഡിമാൻഡ് ചാർജുകളിൽ നിന്ന് സംരക്ഷിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഒരു നിഷ്കളങ്ക ഇൻസ്റ്റാളേഷന് ഒരിക്കലും ആക്‌സസ് ചെയ്യാൻ കഴിയാത്ത വരുമാന സ്രോതസ്സുകളിലേക്കുള്ള വാതിൽ തുറക്കുന്നു - പീക്ക് ഷേവിംഗ്, എനർജി ആർബിട്രേജ്, ഗ്രിഡ് സേവനങ്ങൾ പോലും. സാങ്കേതികവിദ്യ പക്വമാണ്; സംയോജനം, ഡാറ്റ ഗുണനിലവാരം, സത്യസന്ധമായ ശേഷി മോഡലിംഗ് എന്നിവയിലാണ് അച്ചടക്കം.

പ്രധാന കാര്യങ്ങൾ

• ഗ്രിഡ് കണക്ഷന്റെ ഓരോ കിലോവാട്ടിനും കൂടുതൽ ചാർജറുകൾ DLB അൺലോക്ക് ചെയ്യുന്നു, ഇത് പലപ്പോഴും ആറ് അക്ക ട്രാൻസ്‌ഫോർമർ അപ്‌ഗ്രേഡുകൾ മാറ്റിവയ്ക്കുകയോ ഇല്ലാതാക്കുകയോ ചെയ്യുന്നു.
• BESS + ചാർജിംഗ് ഒരു ഡിമാൻഡ്-ചാർജ് പ്രശ്നത്തെ ഒരു ഡിമാൻഡ്-ചാർജ് ലാഭ കേന്ദ്രമാക്കി മാറ്റുന്നു.
• SoC അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള മുൻഗണനാക്രമീകരണവും AI പ്രവചനവും സൈറ്റ് ലോഡ് കർവ് ലഘൂകരിക്കുന്നതിനൊപ്പം നിർണായക ഉപയോക്താക്കളെ (യാത്രക്കാർ, ബസുകൾ) ചാർജ്ജ് ചെയ്‌ത് നിലനിർത്തുന്നു.
• ഇന്ററോപ്പറബിളിറ്റി (OCPP, ISO 15118), ഡാറ്റ ഗുണനിലവാരം, വെണ്ടർ സ്കെയിൽ എന്നിവയാണ് യഥാർത്ഥ വിന്യാസങ്ങളിലെ മൂന്ന് മേക്ക്-ഓർ-ബ്രേക്ക് ഘടകങ്ങൾ.

MIDA പവറിനെ ബന്ധപ്പെടുക

MIDA പവറിന്റെ ചാർജിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങൾ ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് ഡൈനാമിക് ലോഡ് ബാലൻസിംഗും ഓപ്ഷണൽ BESS ഇന്റഗ്രേഷനും ഉൾക്കൊള്ളുന്നു, എല്ലാം ഒരൊറ്റ OCPP-അനുസൃത പ്ലാറ്റ്‌ഫോമിലൂടെ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നു. ഓഫീസ് സമുച്ചയങ്ങൾ മുതൽ ബസ് ഡിപ്പോകൾ വരെ, നിങ്ങളുടെ ലോഡ് മോഡൽ ചെയ്യുന്നതിനും, സിസ്റ്റത്തിന്റെ ശരിയായ വലുപ്പം ക്രമീകരിക്കുന്നതിനും, ആശ്ചര്യങ്ങളില്ലാതെ കമ്മീഷൻ ചെയ്യുന്നതിനും ഞങ്ങൾ എഞ്ചിനീയറിംഗ് പിന്തുണ നൽകുന്നു. ഒരു ലോഡ്-അനാലിസിസ് കൺസൾട്ടേഷനും പ്രോജക്റ്റ് ക്വട്ടേഷനും ഞങ്ങളെ ബന്ധപ്പെടുക.