سمارٽ اي وي چارجنگ جو ٽيڪنيڪل آرڪيٽيڪچر: ڊائنامڪ لوڊ بيلنسنگ ۽ بي اي ايس ايس آپٽمائيزيشن

سمارٽ اي وي چارجنگ جو جامع ٽيڪنيڪل آرڪيٽيڪچر: ايڊوانسڊ ڪنٽرول لوپس ذريعي ڊائنامڪ لوڊ بيلنسنگ ۾ مهارت حاصل ڪرڻ، لوڪل-ڪلائوڊ انٽيگريشن، پي وي ۽ بي اي ايس ايس سان ملٽي انرجي آپٽمائيزيشن، ۽ وڏي پيماني تي اڳڪٿي ڪندڙ گرڊ اسٽيبلٽي مئنيجمينٽ.

باب 1: سمارٽ اي وي چارجنگ جو تعارف ۽ متحرڪ لوڊ بيلنسنگ (ڊي ايل بي) جي ضرورت

بجلي جي نقل و حرکت ڏانهن عالمي منتقلي هاڻي هڪ پردي رجحان نه آهي پر ٽرانسپورٽ شعبي جي ڊيڪابورنائيزيشن جو هڪ مرڪزي ستون آهي. جيئن ته لکين اندروني ڪمبشن انجن (ICE) گاڏيون برقي گاڏين (EVs) سان تبديل ٿي رهيون آهن، بجلي جي طلب مائع ايندھن کان برقي گرڊ ڏانهن منتقل ٿي رهي آهي. هي پيراڊائم شفٽ برقي انفراسٽرڪچر لاءِ هڪ يادگار چئلينج پيش ڪري ٿو جيڪو ڪيترن ئي ڪيسن ۾، ڏهاڪن اڳ ٺهيل هو. EV چارجنگ جي وقفي وقفي ۽ اعليٰ طاقت واري نوعيت مقامي گرڊ جي گنجائش، ٽرانسفارمر جي خرابي، ۽ آخرڪار، تباهي واري ناڪامي جو سبب بڻجي سگهي ٿي جيڪڏهن درستگي سان منظم نه ڪيو وڃي.

سمارٽ اي وي چارجنگ، حرڪت جي وڌندڙ طلب ۽ پاور گرڊ جي جسماني رڪاوٽن جي وچ ۾ ٽيڪنالاجي پل جي نمائندگي ڪري ٿي. ان جي بنياد تي، سمارٽ چارجنگ ذهانت بابت آهي - اهو ڄاڻڻ ته ڪڏهن، ڪهڙي رفتار تي، ۽ ڪهڙي ترجيح سان هڪ اي وي کي چارج ڪيو وڃي. بهرحال، هن ذهانت واري پرت اندر سڀ کان اهم جزو ڊائنامڪ لوڊ بيلنسنگ (DLB) آهي.

ڊائنامڪ لوڊ بيلنسنگ هڪ سائيٽ جي موجود بجلي جي گنجائش جي مسلسل نگراني ڪرڻ ۽ ان طاقت کي حقيقي وقت ۾ فعال EV چارجرز ۾ ورهائڻ جو عمل آهي. DLB کان سواءِ، هڪ عمارت يا چارجنگ اسٽيشن کي هڪ جامد حد تي ڪم ڪرڻ تي مجبور ڪيو ويندو، جيڪو اڪثر ڪري چوٽي لوڊ جي "بدترين صورت حال" جي ذريعي طئي ڪيو ويندو آهي. اهو وڏي پئماني تي غير موثريت جو سبب بڻجي ٿو: يا ته سائيٽ گهٽ ليس آهي، جنهن جي ڪري صارفين لاءِ سست چارجنگ ٿئي ٿي، يا سائيٽ کي نظرياتي چوٽين کي سنڀالڻ لاءِ انتهائي مهانگي انفراسٽرڪچر اپ گريڊ جي ضرورت آهي جيڪي صرف هفتي ۾ ڪجهه ڪلاڪن لاءِ ٿينديون آهن.

ڊي ايل بي جي ضرورت ٽن بنيادي محرڪن مان پيدا ٿئي ٿي:

1. انفراسٽرڪچر جي حفاظت: مکيه سرڪٽ بريڪرز کي ٽرپ ٿيڻ کان روڪڻ ۽ ٽرانسفارمرز کي وڌيڪ گرم ٿيڻ کان بچائڻ.
2. اقتصادي ڪارڪردگي: سروس پينلز يا مقامي ورڇ نيٽ ورڪن کي اپ گريڊ ڪرڻ جي وڏي طلب جي چارجز ۽ ممنوع خرچن کان بچڻ.
3. استعمال ڪندڙ جي اطمينان: هر موجود ڪلوواٽ ڪلاڪ جي گنجائش کي هوشياري سان استعمال ڪندي سڀني استعمال ڪندڙن لاءِ چارجنگ جي رفتار کي وڌائڻ.

هن گهري ٽيڪنيڪل ڳولا ۾، اسين ڊي ايل بي جي ميڪينڪس کي الڳ ڪنداسين، ملي سيڪنڊ-سطح جي ڪنٽرول لوپس کان وٺي جيڪي پاور اليڪٽرانڪس کي منظم ڪن ٿا، هزارين چارجنگ پوائنٽس جي ڪلائوڊ تي ٻڌل آرڪيسٽريشن تائين. اسين جانچ ڪنداسين ته ڊي ايل بي ڪيئن ترقي ڪري ٿو جڏهن فوٽووولٽيڪس (PV) ۽ بيٽري انرجي اسٽوريج سسٽم (BESS) جهڙن قابل تجديد توانائي ذريعن سان ضم ٿئي ٿو، ۽ ڪيئن اڳڪٿي ڪندڙ ماڊلنگ وڏي پيماني تي چارجنگ هب کي گرڊ جي اتار چڙهاؤ جي اڳڪٿي ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿي ان کان اڳ جو اهي ٿين. جيئن ته اسين هڪ مستقبل ڏانهن وڌون ٿا جتي اي وي صرف هڪ صارف نه پر هڪ ورهايل توانائي جو وسيلو آهي، ڊي ايل بي جي باریکين کي سمجهڻ انجنيئرن، شهري منصوبه بندي ڪندڙن ۽ توانائي فراهم ڪندڙن لاءِ هڪجهڙائي سان اهم آهي.

باب 2: متحرڪ لوڊ بيلنسنگ جا بنيادي اصول

DLB ڪيئن ڪم ڪري ٿو اهو سمجهڻ لاءِ، سڀ کان پهريان "اسٽيٽڪ" متبادل کي سمجهڻ گهرجي. هڪ اسٽيٽڪ لوڊ بيلنسنگ ماحول ۾، هر چارجر کي ڪرنٽ جي هڪ مقرر مقدار مختص ڪئي ويندي آهي. مثال طور، جيڪڏهن هڪ سهولت ۾ 100A جي حد ۽ 5 چارجر آهن، ته هر هڪ کي 20A تي محدود ڪري سگهجي ٿو. جيڪڏهن صرف هڪ ڪار چارج ٿي رهي آهي، ته ان کي اڃا تائين صرف 20A ملي ٿو، جيڪو دستياب گنجائش جو 80A ضايع ڪري ٿو. ان جي برعڪس، جيڪڏهن سڀئي 5 ڪارون چارج ٿي رهيون آهن ۽ ڪو عمارت ۾ هڪ هاءِ پاور HVAC سسٽم آن ڪري ٿو، ته ڪل لوڊ 100A کان وڌي سگهي ٿو، جنهن جي ڪري بليڪ آئوٽ ٿئي ٿو.

ڊي ايل بي هن سخت مختص کي هڪ فلوئڊ، جوابي نظام سان تبديل ڪري ٿو. بنيادي اصول "ڪل دستياب گنجائش" ۽ "فعال چارجنگ ڊيمانڊ" جي وچ ۾ هڪ فيڊ بيڪ لوپ آهي.

رياضي جو بنياد

آسان ترين طور تي، DLB کي هيٺ ڏنل مساوات سان ظاهر ڪري سگهجي ٿو:EVs لاءِ موجود P_(t) = ڪُل_حد - غير EV_لوڊ P_غير)

ڪٿي:

• ڪل_حد_پيسائيٽ جي جسماني يا معاهدي جي حد آهي.
• پي_غير_اي وي_لوڊز(ٽي)سمارٽ ميٽر ذريعي ماپيل روشنين، مشينري، لفٽ وغيره جي حقيقي وقت جي استعمال آهي.
• EVs(t) لاءِ P_دستياب_آهيباقي بجلي جيڪا محفوظ طور تي EVs ۾ ورهائي سگهجي ٿي.

پيچيدگي تڏهن پيدا ٿئي ٿي جڏهن سسٽم کي اهو فيصلو ڪرڻو پوندو ته ڪيئن ورهائجيEVs(t) لاءِ P_دستياب_آهيوچ ۾Nچارجرز. هي ورڇ الگورتھم جي ذريعي سنڀاليو ويندو آهي جيڪي غور ڪن ٿا:

• چارج جي حالت (SoC): هڪ ڪار جنهن جي بيٽري تقريبن خالي هجي، ان کي وڌيڪ ترجيح ملي سگهي ٿي.
• روانگي جو وقت: رات جو رهڻ واري ڪار کي سست چارج ڪري سگهجي ٿو، جڏهن ته هڪ ڪار کي جلدي چارج ڪرڻ جي ضرورت آهي جيڪا بوسٽ حاصل ڪري ٿي.
• مرحلي جي توازن: ٽن مرحلن واري نظام ۾، ڊي ايل بي کي يقيني بڻائڻ گهرجي ته ڪو به واحد مرحلو اوورلوڊ نه هجي، هڪ ڪم جنهن لاءِ پيچيده سوئچنگ منطق يا مرحلي کان واقف ورڇ جي ضرورت هوندي آهي.

سينسنگ ۽ ماپ

ڊي ايل بي جي درستگي مڪمل طور تي ان کي حاصل ٿيندڙ ڊيٽا جي معيار تي منحصر آهي. ان ۾ عام طور تي ڪرنٽ ٽرانسفارمرز (سي ٽي) يا عام ڪپلنگ (پي سي سي) جي پوائنٽ تي نصب ڪيل وقف ٿيل سمارٽ ميٽر شامل آهن. انهن ڊوائيسز کي لوڊ ڊيٽا کي اعلي فريڪوئنسي (اڪثر ڪري 1Hz يا وڌيڪ) سان رپورٽ ڪرڻ گهرجي ته جيئن ڊي ايل بي ڪنٽرولر کي عمارت جي لوڊ ۾ اوچتو اسپائڪس تي رد عمل ڪرڻ جي اجازت ڏني وڃي - جهڙوڪ صنعتي موٽر شروع ٿيڻ - سيڪنڊن اندر مکيه بريڪر کي ٽرپ ٿيڻ کان روڪڻ لاءِ.

درجي بندي جي جوڙجڪ

ڊي ايل بي اڪثر ڪري هڪ درجي بندي ۾ ڪم ڪندو آهي. "مقامي" سطح تي، هڪ ڪنٽرولر چارجرز جي هڪ ڪلسٽر کي منظم ڪري ٿو. "سائيٽ" سطح تي، اهو عمارت جي انتظام جي نظام سان هم آهنگ ٿئي ٿو. "گرڊ" سطح تي، اهو يوٽيلٽي کان ڊيمانڊ رسپانس (ڊي آر) سگنلن جو جواب ڏئي سگهي ٿو. هي گھڻ-پرت وارو طريقو يقيني بڻائي ٿو ته مقامي حفاظت برقرار رکي وڃي جڏهن ته اڃا تائين وسيع توانائي مارڪيٽن ۾ حصو وٺندي.

باب 3: ڊي ايل بي الگورتھم لاءِ ڪنٽرول لوپ ڊيزائن: پي آءِ ڊي ۽ ماڊل پريڊيڪٽو ڪنٽرول (ايم پي سي)

ڊائنامڪ لوڊ بيلنسنگ سسٽم جي افاديت آخرڪار ان جي دير ۽ درستگي سان ماپي ويندي آهي. جيڪڏهن عمارت جو لوڊ وڌي ٿو ۽ DLB سسٽم EV چارجنگ ڪرنٽ کي ترتيب ڏيڻ ۾ 30 سيڪنڊ وٺندو آهي، ته مکيه بريڪر ممڪن طور تي اصلاح ٿيڻ کان اڳ ٽرپ ڪندو. تنهن ڪري، ڪنٽرول لوپ جي ڊيزائن سمارٽ چارجنگ اسٽيشن جو "دماغ" آهي. هن باب ۾، اسان انهن ڪنٽرول ميڪانيزم جي انجنيئرنگ وضاحتن ۾ ڳولهنداسين، متناسب-انٽيگرل-ڊيريويٽو (PID) ڪنٽرولرز ۽ وڌيڪ ترقي يافته ماڊل پريڊيڪٽو ڪنٽرول (MPC) تي ڌيان ڏيندي.

ڊي ايل بي ۾ پي آءِ ڊي ڪنٽرول فريم ورڪ

پي آءِ ڊي ڪنٽرولرز صنعتي آٽوميشن جا ڪم ڪندڙ گھوڙا آهن، ۽ اهي ڊي ايل بي ۾ هڪ قدرتي ايپليڪيشن ڳوليندا آهن. پي آءِ ڊي لوپ جو مقصد ڪنٽرول متغير کي ترتيب ڏيندي، جيڪو اي وي ايس ايز (اليڪٽرڪ گاڏين جي فراهمي جو سامان) ڏانهن موڪليل وڌ ۾ وڌ موجوده حد آهي، هڪ سيٽ پوائنٽ ($P_{ڪل}$) تي يا ان کان هيٺ ڪل سائيٽ لوڊ ($P_{ڪل}$) کي برقرار رکڻ آهي.

• متناسب (P): پي-ٽرم غلطي جو فوري جواب فراهم ڪري ٿو ($P_{limit}$ ۽ $P_{total}$ جي وچ ۾ فرق). جيڪڏهن غلطي وڏي آهي (مثال طور، عمارت جي لوڊ ۾ وڏي گهٽتائي)، پي-ٽرم جلدي اجازت ڏنل EV چارجنگ ڪرنٽ کي وڌائي ٿو. جڏهن ته، صرف پي ڪنٽرول اڪثر ڪري "مستحڪم-اسٽيٽ غلطي" ڏانهن وٺي ويندو آهي جتي سسٽم ڪڏهن به حد تائين نه پهچندو آهي.
• انٽيگرل (I): I-ٽرم ماضي جي غلطين جي جمع ٿيڻ جو حساب رکي ٿو. اهو مستحڪم-اسٽيٽ غلطي کي ختم ڪرڻ لاءِ ڪرنٽ کي آهستي آهستي مٿي يا هيٺ ڪري ٿو، انهي کي يقيني بڻائي ٿو ته سسٽم وقت سان گڏ هر موجود ايمپيئر کي استعمال ڪري.
• نڪتل (ڊي): ڊي-ٽرم تبديلي جي شرح کي ڏسي مستقبل جي غلطين جي اڳڪٿي ڪري ٿو. اهو "اوور شوٽ" کي روڪڻ لاءِ اهم آهي. جيڪڏهن لوڊ تيزي سان وڌي رهيو آهي، ته ڊي-ٽرم حد تائين پهچڻ کان اڳ اي وي چارجرز کي جارحاڻي طور تي گهٽائي ڇڏيندو.

DLB ماحول ۾، PID لوپ کي احتياط سان ترتيب ڏيڻ گهرجي. جيڪڏهن اهو تمام گهڻو جارحاڻو آهي، ته EVSE مسلسل پنهنجو ڪرنٽ تبديل ڪندا رهندا، جيڪو گاڏي جي آن بورڊ چارجر (OBC) تي لباس جو سبب بڻجي سگهي ٿو ۽ ممڪن طور تي EV جي سافٽ ويئر کي تڪليف ڏئي سگهي ٿو، جنهن جي ڪري چارجنگ ۾ غلطيون ٿين ٿيون. جيڪڏهن اهو تمام گهڻو سست آهي، ته اهو گرڊ تحفظ جي پنهنجي بنيادي مقصد کي ناڪام بڻائي ٿو.

پي آءِ ڊي کان ٻاهر: ماڊل پريڊيڪٽو ڪنٽرول (ايم پي سي)

جڏهن ته PID سادي منظرنامي لاءِ اثرائتو آهي، جديد وڏي پيماني تي چارجنگ هب ماڊل پريڊيڪٽو ڪنٽرول (MPC) کي وڌيڪ استعمال ڪن ٿا. PID جي برعڪس، جيڪو رد عمل وارو آهي، MPC پرايڪٽو آهي. اهو هڪ مخصوص "پيشگوئي افق" تي پنهنجي مستقبل جي رويي جي اڳڪٿي ڪرڻ لاءِ سسٽم جي رياضياتي ماڊل کي استعمال ڪري ٿو.

ڊي ايل بي جي حوالي سان، هڪ ايم پي سي ڪنٽرولر غور ڪري ٿو:

1. سسٽم جون پابنديون: چارجرز جون جسماني حدون، ٽرانسفارمر جي گنجائش، ۽ گاڏي جي وڌ ۾ وڌ انٽيڪ ريٽ.
2. مستقبل جون اڳڪٿيون: تاريخي نمونن، موسم جي اڳڪٿين (HVAC لوڊ کي متاثر ڪندي)، ۽ متوقع گاڏين جي آمد جي بنياد تي عمارت جي لوڊ جي اڳڪٿي.
3. مقصدي ڪم: هڪ رياضياتي مقصد، جيئن ته "مجموعي توانائي جي قيمت کي گھٽ ڪريو جڏهن ته يقيني بڻايو وڃي ته سڀئي ڪارون صبح 8 وڳي تائين 80٪ SoC تائين پهچن."

ايم پي سي الگورٿم هر وقت جي مرحلي تي هڪ اصلاح جي مسئلي کي حل ڪري ٿو (مثال طور، هر 5 منٽن). اهو بهترين ڪنٽرول عملن جي هڪ ترتيب جو حساب ڪري ٿو پر صرف پهرين کي لاڳو ڪري ٿو، پوءِ ايندڙ مرحلي تي ٻيهر ڳڻپ ڪري ٿو. هي ڊي ايل بي سسٽم کي چارجنگ پروفائلز کي "هموار" ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿو. مثال طور، جيڪڏهن سسٽم کي خبر آهي ته هڪ وڏو بلڊنگ لوڊ اسپائڪ 2 PM تي اچي رهيو آهي، ته اهو EVs کي 1:30 PM تي اڳ ۾ چارج ڪري سگهي ٿو ۽ پوءِ انهن کي 2 PM تي گہرا ٿروٽل ڪري سگهي ٿو، بجاءِ جڏهن اسپائڪ ٽٽندو آهي ته اوچتو رد عمل ظاهر ڪرڻ جي.

دير ۽ ڪميونيڪيشن پروٽوڪول

ڪنٽرول لوپ صرف ان جي ڪميونيڪيشن لنڪ جيترو تيز آهي. ڪيترن ئي DLB سيٽ اپ ۾، ڪنٽرولر چارجرز سان Modbus TCP، RTU، يا اوپن چارج پوائنٽ پروٽوڪول (OCPP) ذريعي رابطو ڪري ٿو.

• موڊبس: تمام گهٽ ليٽنسي (ملي سيڪنڊ) پيش ڪري ٿو، جيڪو ان کي مقامي، حفاظتي لحاظ کان نازڪ DLB لاءِ مثالي بڻائي ٿو.
• او سي پي پي 1.6/2.0.1: ڪلائوڊ کان چارجر ڪميونيڪيشن لاءِ انڊسٽري معيار. جڏهن ته وڌيڪ خصوصيت سان مالا مال (بلنگ، تصديق، ۽ فرم ويئر اپڊيٽ کي سنڀالڻ)، اهو ويب ساکٽس تي JSON پيغامن جي اوور هيڊ ۽ عوامي انٽرنيٽ جي ٽرورسل جي ڪري اهم دير (اڪثر 1-5 سيڪنڊ) متعارف ڪرائيندو آهي.

انجنيئرن کي لوڊ بيلنسنگ جي نازڪيت جي بنياد تي صحيح پروٽوڪول چونڊڻ گهرجي. رهائشي گهر لاءِ، ٿورو سست ڪلائوڊ تي ٻڌل ڊي ايل بي ڪافي ٿي سگهي ٿو. هڪ صنعتي پلانٽ لاءِ جتي بريڪر ٽرپ هزارين ڊالر ڊائون ٽائيم ۾ خرچ ڪري ٿو، هڪ مقامي موڊبس تي ٻڌل لوپ لازمي آهي.

باب 4: مقامي بمقابله ڪلائوڊ تي ٻڌل ڊي ايل بي آرڪيٽيڪچر: هڪ تقابلي تجزيو

جڏهن هڪ سمارٽ چارجنگ انفراسٽرڪچر ڊزائين ڪيو ويندو آهي، ته سڀ کان بنيادي آرڪيٽيڪچرل فيصلن مان هڪ اهو آهي ته "ذهانت" ڪٿي رهي ٿي. ڇا لوڊ بيلنسنگ لاجڪ هارڊويئر جي هڪ ٽڪري تي آن سائيٽ (لوڪل ڊي ايل بي) تي هلڻ گهرجي، يا ان کي ريموٽ سرور (ڪلائوڊ ڊي ايل بي) ذريعي منظم ڪيو وڃي؟ ٻنهي طريقن ۾ اعتبار، قيمت، ۽ اسڪيل ايبلٽي جي لحاظ کان الڳ فائدا ۽ واپار آهن.

مقامي ڊي ايل بي: دي ايج ڪمپيوٽنگ اپروچ

مقامي ڊي ايل بي ۾ هڪ جسماني ڪنٽرولر شامل آهي - اڪثر ڪري هڪ پي ايل سي (پروگراميبل لاجڪ ڪنٽرولر)، هڪ وقف ٿيل گيٽ وي، يا هڪ "ماسٽر" چارجر - جيڪو مقامي ايريا نيٽ ورڪ (LAN) تي ٻين چارجرز سان سڌو رابطو ڪري ٿو.

فائدا:

1. اعتبار ۽ آف لائن صلاحيت: سسٽم انٽرنيٽ ڪنيڪشن تي منحصر ناهي. جيڪڏهن فائبر لائن ڪٽي ويندي آهي، ته چارجر مقامي طور تي لوڊ کي متوازن ڪرڻ جاري رکندا آهن، عمارت جي برقي حفاظت کي يقيني بڻائيندا آهن.
2. گھٽ دير: جيئن باب 3 ۾ بحث ڪيو ويو آهي، مقامي ڪميونيڪيشن (موڊبس يا مقامي او سي پي پي) ذيلي سيڪنڊ جي رفتار سان ٿيندي آهي. اهو غير مستحڪم غير اي وي لوڊ وارن سائيٽن لاءِ ضروري آهي، جهڙوڪ ڪارخانا يا اسپتالون.
3. سيڪيورٽي: مقامي نيٽ ورڪ اندر ڪنٽرول سگنلن کي رکڻ سان سائبر خطرن لاءِ حملي جي سطح گهٽجي ويندي آهي جيڪي گرڊ جي استحڪام کي هٿي وٺرائڻ جي ڪوشش ڪري سگهن ٿا.

نقصان:

1. هارڊويئر جي قيمت: سائيٽ تي اضافي هارڊويئر جي خريداري ۽ انسٽاليشن جي ضرورت آهي.
2. سار سنڀال جي پيچيدگي: DLB منطق کي اپڊيٽ ڪرڻ لاءِ سائيٽ تي دورو ڪرڻ يا ايج ڊوائيسز جي پيچيده ريموٽ انتظام جي ضرورت ٿي سگھي ٿي.
3. خاموش ڊيٽا: هڪ مقامي ڪنٽرولر وٽ وسيع گرڊ حالتن يا يوٽيلٽي جي توانائي جي قيمتن ۾ محدود نمائش هوندي آهي جيستائين اهو خاص طور تي ڪلائوڊ بيڪ اينڊ سان ضم نه ڪيو وڃي.

ڪلائوڊ تي ٻڌل ڊي ايل بي: پيماني تي آرڪيسٽريشن

ڪلائوڊ تي ٻڌل آرڪيٽيڪچر ۾، سمارٽ ميٽر ۽ چارجر سڀ پنهنجو ڊيٽا هڪ مرڪزي انتظامي پليٽ فارم ڏانهن رپورٽ ڪندا آهن. ڪلائوڊ هر چارجر لاءِ بهترين طاقت جو حساب لڳائيندو آهي ۽ موڪليندو آهياسمارٽ چارجنگ. سيٽ چارجنگ پروفائلEVSEs ڏانهن واپس حڪم ڏيو.

فائدا:

1. اسڪيليبلٽي: هڪ ڪلائوڊ ڊيش بورڊ مان 1,000 سائيٽن کي منظم ڪرڻ 1,000 انفرادي مقامي ڪنٽرولرز جي ڀيٽ ۾ لامحدود طور تي آسان آهي.
2. گلوبل آپٽمائيزيشن: ڪلائوڊ ورچوئل پاور پلانٽس (VPPs) ۾ حصو وٺڻ يا علائقائي گرڊ جي دٻاءُ جو جواب ڏيڻ لاءِ ڪيترن ئي سائيٽن کان ڊيٽا گڏ ڪري سگهي ٿو.
3. ترقي يافته AI انٽيگريشن: اڳڪٿي لاءِ پيچيده مشين لرننگ ماڊل هلائڻ (جيڪو اسين باب 8 ۾ بيان ڪنداسين) محدود ايج هارڊويئر جي ڀيٽ ۾ طاقتور ڪلائوڊ سرورز تي تمام گهڻو ممڪن آهي.
4. گھٽ اڳواٽ قيمت: جيڪڏهن چارجر سڌو سنئون ڪلائوڊ سان ڳالهائي سگهن ٿا ته وقف ٿيل مقامي ڪنٽرولر جي ضرورت ناهي.

نقصان:

1. ڪنيڪٽوٽي انحصار: جيڪڏهن انٽرنيٽ بند ٿي وڃي ٿو، ته سسٽم عام طور تي "محفوظ حالت" ڏانهن موٽندو آهي (مثال طور، سڀني ڪارن لاءِ گهٽ ۾ گهٽ چارجنگ ڪرنٽ)، جيڪو انتهائي غير موثر ٿي سگهي ٿو ۽ گراهڪن جي شڪايتن جو سبب بڻجي سگهي ٿو.
2. گهڻي دير: ميٽر، ڪلائوڊ، ۽ چارجر جي وچ ۾ گول سفر جو وقت ڪيترائي سيڪنڊ ٿي سگهي ٿو. اهو "فوري" لوڊ اسپائڪس تي رد عمل ڪرڻ ڏکيو بڻائي ٿو.
3. رازداري جا خدشا: توانائي ڊيٽا جي ڪلائوڊ تي مسلسل اسٽريمنگ ڪجهه ڪارپوريٽ ڪلائنٽس لاءِ ڊيٽا جي خودمختياري ۽ رازداري جا مسئلا پيدا ڪري ٿي.

هائبرڊ ماڊل: ٻنهي جهانن جو بهترين

انهن واپار کي سڃاڻڻ سان، صنعت هڪ هائبرڊ ماڊل ڏانهن وڌي رهي آهي. هن سيٽ اپ ۾، هڪ مقامي گيٽ وي حفاظتي-نازڪ، ملي سيڪنڊ-سطح جي لوڊ بيلنسنگ کي سنڀاليندو آهي (يقين ڏياريندڙ ڪڏهن به ٽرپ نه ٿئي). ساڳئي وقت، ڪلائوڊ اعليٰ سطحي حڪمت عملي فراهم ڪري ٿو - توانائي جي قيمتن، صارف شيڊول، ۽ گرڊ سگنلن جي بنياد تي مقامي ڪنٽرولر لاءِ "بجيٽ" مقرر ڪرڻ. هي "ايج-هيوي، ڪلائوڊ-آرڪيسٽريٽڊ" طريقو ڪلائوڊ مئنيجمينٽ جي لچڪ کي برقرار رکندي انفراسٽرڪچر جي حفاظت لاءِ گهربل اعتبار فراهم ڪري ٿو.

باب 5: حقيقي وقت ۾ بجلي جي ورڇ جون حڪمت عمليون ۽ ترجيحات

ڊائنامڪ لوڊ بيلنسنگ ۾ موجود طاقت کي ڪيترن ئي اي ويز ۾ ڪيئن ورهايو وڃي اهو طئي ڪرڻ سڀ کان پيچيده الگورتھمڪ چئلينج آهي. اهو صرف ڪارن جي تعداد سان ڪل ڪلوواٽ کي ورهائڻ جو معاملو ناهي. هڪ جديد ڊي ايل بي سسٽم کي برابري، ڪارڪردگي، ۽ انفرادي صارف جي گهرجن کي متوازن ڪرڻ گهرجي. هن باب ۾، اسان اڄ فيلڊ ۾ استعمال ٿيندڙ مختلف پاور مختص ڪرڻ جي حڪمت عملين کي ڳولينداسين.

پهرين اچو، پهرين پيش ڪيل (FCFS)

سڀ کان سادي مختص ڪرڻ جي حڪمت عملي FCFS آهي. پهرين گاڏي جيڪا پلگ ان ٿيندي آهي ان کي وڌ ۾ وڌ گهربل طاقت ملندي آهي. بعد ۾ ايندڙ گاڏيون جيڪو به بچيل هوندو آهي اهو حاصل ڪنديون آهن.

فائدا:

• لاڳو ڪرڻ آسان.
• پهرين استعمال ڪندڙن لاءِ صاف ۽ شفاف.

نقصان:

• انتهائي غير منصفانه. پنجين صارف جيڪو پهچندو ان کي صفر پاور ملي سگهي ٿي جيتوڻيڪ انهن کي هڪ ضروري سفر هجي، جڏهن ته پهريون صارف اڳ ۾ ئي 90٪ چارج تي آهي ۽ آساني سان انتظار ڪري سگهي ٿو.
• "پاور هوريڊنگ" ڏانهن وٺي ويندو آهي، جتي هڪ ڪار ڪلاڪن تائين هڪ هاءِ پاور سلاٽ تي قبضو ڪندي آهي جڏهن ته ان جي آخري ڪجهه سيڪڙو پوائنٽس کي تمام سست رفتار سان چارج ڪندي آهي.

برابر حصيداري

هن ماڊل ۾، موجود بجلي سڀني فعال سيشنن ۾ برابر ورهايل آهي. جيڪڏهن 100 ڪلوواٽ موجود آهي ۽ 4 ڪارون چارج ٿي رهيون آهن، ته هر هڪ کي 25 ڪلوواٽ ملندو آهي. جيڪڏهن پنجين ڪار شامل ٿئي ٿي، ته هرڪو 20 ڪلوواٽ تائين گهٽجي ويندو آهي.

فائدا:

• بنيادي معنيٰ ۾ فطري طور تي "منصفانه".
• گهٽ ۾ گهٽ ڪجهه چارج حاصل ڪندڙ ڪارن جي تعداد کي وڌائي ٿو.

نقصان:

• ننڍين بيٽرين وارين ڪارن لاءِ يا مڪمل چارج ٿيڻ وارين ڪارن لاءِ غير موثر. هڪ ڪار جيڪا صرف 7 ڪلوواٽ برداشت ڪري سگهي ٿي ان کي 20 ڪلوواٽ "مختص" ڪيو ويندو آهي، 13 ڪلوواٽ ضايع ڪيو ويندو آهي جيڪو 50 ڪلوواٽ جي قابل ڪار ڏانهن وڃي سگهي ٿو.

ترجيح جي بنياد تي مختص (SoC ۽ بيٽري جي گنجائش)

جديد ڊي ايل بي سسٽم وڌيڪ ذهين، گھڻ-متغير اصلاح استعمال ڪن ٿا. اهي ڪارن کي انهن جي چارج جي حالت (SoC) جي بنياد تي ترجيح ڏين ٿا. 10٪ SoC تي ڪار کي 80٪ تي ڪار جي ڀيٽ ۾ ترجيح ڏني ويندي آهي ڇاڪاڻ ته 10٪ ڪار کي رينج جي وڌيڪ فوري ضرورت آهي ۽ ليٿيم-آئن چارجنگ وکر (مسلسل موجوده مرحلو) جي ڪري تمام گهڻي چارجنگ جي شرح پڻ قبول ڪري سگهي ٿي.

وڌيڪ، نظام سمجهي ٿو تهوڌ ۾ وڌ قبوليت جي شرحگاڏي جو. استعمال ڪنديوڌ ۾ وڌ موجودهگاڏي پاران رپورٽ ڪيل (AC چارجنگ ۾ PWM ذريعي يا DC چارجنگ ۾ ڊجيٽل ڪميونيڪيشن ذريعي)، DLB ڪنٽرولر يقيني بڻائي ٿو ته اهو ڪڏهن به ڪار کان وڌيڪ بجلي مختص نه ڪري جيڪا اصل ۾ استعمال ڪري سگهي ٿي، ان ڪري "اضافي" کي ٻين گاڏين ۾ ٻيهر ورهايو وڃي ٿو.

استعمال ڪندڙ پاران مقرر ڪيل ترجيحات ۽ "پريميئم" چارجنگ

تجارتي ماحول ۾، ڊي ايل بي کي بلنگ سسٽم سان ڳنڍي سگهجي ٿو. هڪ صارف "فاسٽ ٽريڪ" چارجنگ لاءِ پريميئم ادا ڪري سگهي ٿو، انهي ڳالهه کي يقيني بڻائي ته انهن کي هميشه ٻين لوڊن جي پرواهه ڪرڻ کان سواءِ وڌ ۾ وڌ ممڪن طاقت ملي. ان جي برعڪس، فليٽ گاڏين کي انهن جي شيڊول ٿيل روانگي جي وقت جي بنياد تي مختلف ترجيحون تفويض ڪري سگهجن ٿيون. صبح جو 5 وڳي نڪرندڙ ڊليوري وين کي صبح جو 9 وڳي نڪرندڙ وين جي ڀيٽ ۾ صبح جو 3 وڳي ترجيح ملي ٿي.

متناسب-انصاف الگورتھم

ٽيليڪميونيڪيشن (LTE/5G شيڊولنگ) مان حاصل ڪيل، هي الگورتھم سسٽم جي ڪل "افاديت" کي وڌ کان وڌ ڪرڻ جي ڪوشش ڪري ٿو. اهو اعليٰ طاقت (ڪارڪردگي) جي فوري ضرورت کي ڊگهي مدت جي ضرورت سان متوازن ڪري ٿو ته يقيني بڻايو وڃي ته ڪا به ڪار چارج کان سواءِ نه رهي (انصاف). اهو هر ڪار لاءِ ترجيحي اسڪور جو حساب ڪري ٿو:اسڪور = (درخواست ڪيل بجلي / هاڻي تائين حاصل ڪيل سراسري بجلي)سڀ کان وڌيڪ اسڪور واريون ڪارون موجود طاقت جي ايندڙ مختص حاصل ڪن ٿيون.

باب 6: گرڊ استحڪام ۽ اوورلوڊ روڪڻ جا طريقا

ڊائنامڪ لوڊ بيلنسنگ صرف استعمال ڪندڙ جي سهولت لاءِ هڪ خاصيت ناهي؛ اهو گرڊ استحڪام لاءِ هڪ اهم حفاظتي نظام آهي. جيئن جيئن EV جي دخول وڌندو آهي، ورهائڻ واري نيٽ ورڪ کي نئين قسم جي دٻاءُ کي منهن ڏيڻو پوي ٿو، جنهن ۾ طلب ۾ تيز اتار چڙهاؤ ۽ هارمونڪ تحريف شامل آهن. هي باب انهن طريقن جو جائزو وٺندو آهي جيڪي DLB گرڊ کي بچائڻ ۽ تباهي واري اوورلوڊ کي روڪڻ لاءِ استعمال ڪندو آهي.

"ٽرپ-ڪرو" تحفظ جو منطق

اليڪٽريڪل سرڪٽ بريڪرز ۾ "ٽرپ ڪرو" هوندو آهي - اهي ڪجهه منٽن لاءِ معمولي اوورلوڊ برداشت ڪري سگهن ٿا پر جيڪڏهن ڪا وڏي سرج ٿئي ٿي ته فوري طور تي ٽرپ ٿي ويندا. هڪ مضبوط ڊي ايل بي ڪنٽرولر کي هن ٽرپ ڪرو کي ماڊل ڪرڻ گهرجي. ان کي تمام مختصر اسپائڪس (مثال طور، هڪ لفٽ شروع ٿيڻ) جي اجازت ڏيڻ گهرجي ته جيئن اي وي چارجرز کي غير ضروري طور تي ٿروٽلنگ کان بچايو وڃي، پر جيڪڏهن اوورلوڊ جاري رهي ته ان کي فيصلي سان عمل ڪرڻ گهرجي.

ترقي يافته ڪنٽرولر "ٻٽي حد" جو طريقو استعمال ڪندا آهن:

1. خبرداري جي حد (مثال طور، حد جو 90٪): ڪنٽرولر حد تائين پهچڻ کان روڪڻ لاءِ EV چارجرز جو "نرم-ٿروٽل" شروع ڪري ٿو.
2. نازڪ حد (مثال طور، حد جو 98٪): ڪنٽرولر مکيه فيوز جي حفاظت لاءِ گهٽ ۾ گهٽ اجازت ڏنل ڪرنٽ (عام طور تي AC چارجنگ لاءِ 6A) تائين "ايمرجنسي اسٽاپ" يا جارحاڻي گهٽتائي لاڳو ڪري ٿو.

مرحلي جي عدم توازن جو انتظام

ٽن مرحلن واري برقي نظامن ۾ (يورپ ۽ صنعتي سائيٽن ۾ عام)، هڪ سنگل فيز کي اوورلوڊ ڪرڻ ممڪن آهي جيتوڻيڪ ڪل ٽن مرحلن واري طاقت حد اندر هجي. اهو تڏهن ٿيندو آهي جڏهن سائيٽ تي گهڻيون EVs سنگل فيز چارجر هجن ۽ اهي ساڳئي مرحلي سان ڳنڍيل هجن (مثال طور، مرحلو L1).

هڪ مرحلي کان واقف DLB سسٽم هر مرحلي کي آزاديءَ سان مانيٽر ڪري ٿو. جيڪڏهن مرحلو L1 پنهنجي حد تائين پهچي ٿو جڏهن ته L2 ۽ L3 گهٽ استعمال ڪيا وڃن ٿا، ڪنٽرولر صرف L1 سان ڳنڍيل ڪارن کي ٿلهو ڪندو. ڪجهه ترقي يافته EVSEs مرحلن کي متحرڪ طور تي تبديل ڪري سگهن ٿا (فيز سوئچنگ)، ڪار کي چارجنگ سيشن ۾ مداخلت ڪرڻ کان سواءِ هڪ گنجان مرحلي کان کليل مرحلي ڏانهن منتقل ڪري ٿو.

هارمونڪ مسخ ۽ بجلي جي معيار

اي وي چارجر غير لڪير وارا لوڊ آهن جيڪي پاور اليڪٽرانڪس (ريڪٽيفائر) استعمال ڪندا آهن. اهي گرڊ ۾ هارمونڪس داخل ڪري سگهن ٿا، جيڪو غير جانبدار ڪنڊڪٽرز ۾ اوور هيٽنگ ۽ حساس اليڪٽرانڪ سامان سان مداخلت جو سبب بڻجي سگهي ٿو. جڏهن ته ڊي ايل بي بنيادي طور تي "ريئل پاور" (ڪلوواٽ) کي منظم ڪري ٿو، جديد نظام "ڪل هارمونڪ ڊسٽورشن" (THD) ۽ "پاور فيڪٽر" (PF) جي نگراني پڻ ڪن ٿا. جيڪڏهن THD ريگيوليٽري حدن کان وڌي ٿو (مثال طور، IEEE 519)، ڊي ايل بي سسٽم پاور معيار تي اثر کي گهٽائڻ لاءِ چارجنگ جي رفتار کي گهٽائي سگھي ٿو.

طلب جي جواب ۽ فريڪوئنسي ريگيوليشن

ميڪرو ليول تي، ڊي ايل بي سسٽم ڊيمانڊ رسپانس (ڊي آر) پروگرامن ۾ حصو وٺي سگهن ٿا. جڏهن گرڊ فريڪوئنسي گهٽجي ٿي (سپلائي جي گهٽتائي کي ظاهر ڪري ٿي)، يوٽيلٽي سگنل موڪلي ٿي. ڊي ايل بي ڪنٽرولر ملي سيڪنڊن ۾ رد عمل ظاهر ڪري سگهي ٿو، هڪ ئي وقت سوين چارجرز تي اي وي لوڊ کي ڇڏي ٿو. هي هڪ "ورچوئل بيٽري" اثر فراهم ڪري ٿو جيڪو هڪ پيڪر گيس پلانٽ کي فائر ڪرڻ کان تمام تيز ۽ وڌيڪ قيمتي اثرائتو آهي. هي "غير فعال لوڊ" کان "فعال گرڊ اثاثو" ڏانهن منتقلي سمارٽ چارجنگ جو مستقبل آهي.

فال بيڪ رياستن جو ڪردار

اوورلوڊ جي روڪٿام جو هڪ اهم جزو "محفوظ حالت" يا "فال بيڪ ڪرنٽ" آهي. ڪنٽرولر ۽ ميٽر (يا ڪلائوڊ) جي وچ ۾ رابطي جي ناڪامي جي صورت ۾، DLB سسٽم کي اڳ ۾ بيان ڪيل، محفوظ ڪرنٽ جي حد تي ڊفالٽ هجڻ گهرجي. عام طور تي، اهو هڪ تمام گهٽ قدر (مثال طور، 6A في چارجر) يا صفر تي مقرر ڪيو ويندو آهي، انهي کي يقيني بڻائي ٿو ته مڪمل سسٽم جي ناڪامي ۾ به، عمارت جو انفراسٽرڪچر محفوظ رهي.

باب 7: ملٽي انرجي سسٽم کي ضم ڪرڻ: پي وي ۽ بي اي ايس ايس سان ڊي ايل بي جي اصلاح

قابل تجديد توانائي جي ذريعن جو انضمام، خاص طور تي فوٽووولٽيڪس (PV)، ۽ مقامي اسٽوريج، جهڙوڪ بيٽري انرجي اسٽوريج سسٽم (BESS)، ڊائنامڪ لوڊ بيلنسنگ ۾ پيچيدگي جو هڪ نئون طول و عرض شامل ڪري ٿو. هڪ روايتي DLB سيٽ اپ ۾، مقصد هڪ گرڊ حد هيٺ رهڻ آهي. هڪ گھڻ-توانائي سسٽم ۾، مقصد انهن مختلف اثاثن کي ترتيب ڏيڻ آهي ته جيئن خود استعمال کي وڌ کان وڌ ڪري سگهجي، گرڊ جي قيمتن کي گھٽائي سگهجي، ۽ اعتبار کي يقيني بڻائي سگهجي.

ملٽي سورس پاور بيلنس مساوات

PV ۽ BESS واري سائيٽ تي، EV چارجنگ لاءِ موجود بجلي هاڻي صرف "گرڊ حد مائنس بلڊنگ لوڊ" ناهي رهي. اهو ٿي ويندو آهي:P_ev(t) = P_grid_limit – P_building(t) + P_pv(t) + P_bess_discharge(t) – P_bess_charge(t)

هي مساوات ڪيترائي نوان ڪنٽرول متغير متعارف ڪرائي ٿي. ڊي ايل بي ڪنٽرولر کي هاڻي اهو فيصلو ڪرڻو پوندو ته نه رڳو اي ويز کي بجلي ڪيئن ورهائجي پر اهو به ته بي اي ايس ايس کي ڪڏهن چارج يا ڊسچارج ڪجي.

شمسي توانائي سان بهتر ڪيل چارجنگ (پي وي ڪٽوتي جي روڪٿام)

ملٽي انرجي ڊي ايل بي جي بنيادي استعمال جي ڪيسن مان هڪ "سولر ٽريڪنگ" آهي. جڏهن سج چمڪي رهيو آهي، ته پي وي سسٽم عمارت جي استعمال کان وڌيڪ بجلي پيدا ڪري سگهي ٿو. جيڪڏهن گرڊ انجيڪشن (صفر ايڪسپورٽ) جي اجازت نٿو ڏئي يا جيڪڏهن فيڊ ان ٽيرف گهٽ آهي، ته هي توانائي ضايع ٿي ويندي آهي (گهٽايل). هڪ سمارٽ ڊي ايل بي سسٽم پي وي آئوٽ پُٽ جي نگراني ڪري ٿو ۽ خودڪار طريقي سان اي وي چارجنگ جي رفتار کي شمسي پيداوار سان ملائي ٿو. هي "گرين چارجنگ" موڊ رهائشي ۽ ڪارپوريٽ سيٽنگن ۾ تمام گهڻو مشهور آهي ڇاڪاڻ ته اهو صفر گرڊ اثر سان 100٪ قابل تجديد متحرڪيت جي اجازت ڏئي ٿو.

بيس سان چوٽي شيونگ

بي اي ايس ايس هڪ بفر طور ڪم ڪري ٿو. طلب ​​جي چوٽي جي دورن دوران - جيئن ته جڏهن ڪيترائي هاءِ پاور ڊي سي فاسٽ چارجر هڪ ئي وقت سرگرم هوندا آهن - بي اي ايس ايس گرڊ سپلاءِ کي پورو ڪرڻ لاءِ ڊسچارج ڪري سگهي ٿو. هي سائيٽ کي ان جي گرڊ ڪنيڪشن کان وڌيڪ چارجرز کي سپورٽ ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿو جيڪا عام طور تي اجازت ڏيندي. ڊي ايل بي ڪنٽرولر بي اي ايس ايس جي "اقتصادي حالت" (SoE) کي منظم ڪري ٿو. ان کي يقيني بڻائڻ گهرجي ته بيٽري ۾ ايندڙ متوقع چوٽي کي سنڀالڻ لاءِ ڪافي گنجائش آهي جڏهن ته گهٽ طلب يا اعليٰ شمسي پيداوار جي دورن دوران ري چارجنگ جو شيڊول پڻ ڪيو وڃي.

ڪوآرڊينيٽڊ ملٽي ايسٽ آپٽمائيزيشن

سڀ کان وڌيڪ ترقي يافته نظام "Co-optimization" طريقو استعمال ڪندا آهن. PV، BESS، ۽ EVs کي الڳ الڳ ادارن جي طور تي علاج ڪرڻ بدران، انهن کي هڪ متحد مائڪروگرڊ جي طور تي منظم ڪيو ويندو آهي. ڪنٽرولر هر ڪجهه سيڪنڊن ۾ توانائي جي توازن جي مسئلي کي حل ڪرڻ لاءِ لڪير پروگرامنگ يا ارتقائي الگورتھم استعمال ڪندو آهي. مثال طور، جيڪڏهن هڪ ڪار کي 1 ڪلاڪ ۾ ڇڏڻ جي ضرورت آهي ۽ ڪلائوڊ جي ڪري PV پيداوار گهٽجي رهي آهي، ته ڪنٽرولر کي فيصلو ڪرڻ گهرجي: ڇا ان کي گرڊ مان وڌيڪ ڪڍڻ گهرجي (مهانگو)، BESS (سائيڪلنگ جي قيمت) کي ختم ڪرڻ گهرجي، يا ڪار کي گهٽائڻ گهرجي (صارف جي عدم اطمينان)؟ "اقتصادي ترسيل" منطق (باب 9 ۾ ڍڪيل) انهن فيصلن لاءِ فريم ورڪ فراهم ڪري ٿو.

باب 8: وڏي پيماني تي چارجنگ اسٽيشنن لاءِ ترقي يافته پاور اڳڪٿي جا ماڊل

وڏي پيماني تي چارجنگ هب لاءِ - جهڙوڪ موٽر وي سروس اسٽيشن يا شهري بس ڊپو - رد عمل وارو DLB ڪافي نه آهي. گرڊ جي عدم استحڪام کي روڪڻ ۽ توانائي جي قيمتن کي بهتر بڻائڻ لاءِ، انهن سائيٽن کي طلب جي اڳڪٿي ڪرڻ لاءِ اڳڪٿي ڪندڙ ماڊل استعمال ڪرڻ گهرجن. هي باب سمارٽ چارجنگ ۾ پاور اڳڪٿي لاءِ استعمال ٿيندڙ ڊيٽا سائنس ۽ ماڊلنگ ٽيڪنڪ کي ڳولي ٿو.

طلب جي اڳڪٿي: گاڏين جي آمد جي اڳڪٿي ڪرڻ

اڳڪٿي ڪرڻ ۾ پهريون قدم اهو آهي ته اڳڪٿي ڪئي وڃي ته ڪڏهن ۽ ڪيتريون اي وي اينديون. هڪ تجارتي مرڪز لاءِ، ان ۾ تجزيو شامل آهي:

1. تاريخي آمد جا نمونا: ڏينهن جو وقت، هفتي جو ڏينهن، ۽ موسمي رجحانات.
2. ٻاهرين ڊيٽا: ٽرئفڪ جون حالتون، موسم (جيڪو EV رينج ۽ گرمي/ٿڌڻ واري لوڊ کي متاثر ڪري ٿو)، ۽ مقامي واقعا.
3. قطار ۾ بيهڻ جو نظريو: سڀني چارجرز جي مصروف هجڻ جي امڪان جو اندازو لڳائڻ لاءِ M/M/s قطارن جهڙن اسٽوچسٽڪ ماڊلز کي استعمال ڪندي.

ترقي يافته ماڊل ايندڙ 24 ڪلاڪن لاءِ "مجموعي طلب پروفائل" جي اڳڪٿي ڪرڻ لاءِ لانگ شارٽ ٽرم ميموري (LSTM) نيورل نيٽ ورڪ يا گريڊينٽ بوسٽڊ ٽريز (XGBoost) استعمال ڪندا آهن جيڪي اعليٰ درستگي سان.

عمارت جي لوڊ جي اڳڪٿي

ڊي ايل بي جي ڪم ڪرڻ لاءِ، ان کي اڳڪٿي پڻ ڪرڻ گهرجي تهغير EV لوڊ. آفيس جي عمارت ۾، اهو تمام گهڻو اڳڪٿي ڪري سگهجي ٿو (ڪم ڪندڙ ڪلاڪن دوران چوٽي). هڪ صنعتي سائيٽ ۾، اهو غير مستحڪم ٿي سگهي ٿو. عمارت جي لوڊ لاءِ اڳڪٿي جا ماڊل عام طور تي استعمال ڪندا آهن:

• آٽو-ريگريسيو انٽيگريٽيڊ موونگ ايوريج (ARIMA): مستحڪم، موسمي ڊيٽا لاءِ.
• پيغمبر (ميٽا پاران): ٽائيم سيريز انرجي ڊيٽا ۾ گم ٿيل ڊيٽا ۽ آئوٽليئرز کي سنڀالڻ لاءِ بهترين.
• فزڪس تي ٻڌل ماڊل: عمارت جي حرارتي ماس ۽ اڳڪٿي ڪيل ٻاهرين گرمي پد کي غور ڪندي HVAC لوڊ جي اڳڪٿي ڪرڻ.

پي وي نسل جي اڳڪٿي

شمسي پيداوار جي اڳڪٿي ڪرڻ گھڻ-توانائي DLB لاءِ اهم آهي. ان لاءِ اعليٰ ريزوليوشن موسم APIs (شمسي شعاع ڊيٽا) ۽ سائيٽ تي سينسرز سان انضمام جي ضرورت آهي. مختصر مدت جي اڳڪٿي (0-15 منٽ) اڪثر ڪري "اسڪائي اميجنگ" ڪيمرا استعمال ڪندي آهي جيڪي ڪلائوڊ حرڪت کي ٽريڪ ڪن ٿا ته جيئن PV آئوٽ پُٽ ۾ اوچتو گهٽتائي جي اڳڪٿي ڪري سگهجي، DLB سسٽم کي چارجرز کي فعال طور تي ٿلهو ڪرڻ يا BESS کي خارج ڪرڻ لاءِ تيار ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿي.

اڳڪٿي-ڪنٽرول انٽرفيس

انهن اڳڪٿين جو نتيجو باب 3 ۾ بيان ڪيل ماڊل پريڊيڪٽو ڪنٽرول (MPC) لوپ ۾ ڏنو ويندو آهي. اڳڪٿي "پيشگوئي افق" مهيا ڪري ٿي، جيڪا ڪنٽرولر کي اڄ فيصلا ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿي جيڪي هاڻي کان ٻن ڪلاڪن ۾ متوقع حالتن جي حساب سان هجن. هي "اڳتي ڏسو" صلاحيت اها آهي جيڪا هڪ بنيادي سمارٽ چارجر کي گرڊ-انٽيگريٽڊ انرجي مئنيجمينٽ سسٽم کان الڳ ڪري ٿي.

باب 9: سمارٽ چارجنگ ۾ قيمت جي اصلاح ۽ اقتصادي ترسيل

جڏهن ته ڊي ايل بي جو بنيادي مقصد ٽيڪنيڪل آهي (اوورلوڊ کي روڪڻ)، ثانوي ۽ وڌندڙ اهم مقصد معاشي آهي. هن باب ۾، اسان بحث ڪنداسين ته ڊي ايل بي سسٽم توانائي جي گهٽ ۾ گهٽ قيمت لاءِ ڪيئن بهتر بڻائين ٿا.

استعمال جو وقت (ToU) ثالثي

گهڻيون يوٽيلٽيز هاڻي متحرڪ قيمتون پيش ڪن ٿيون. بجلي جي قيمت شام 5 وڳي $0.30/kWh ٿي سگهي ٿي پر صبح جو 2 وڳي صرف $0.05/kWh. هڪ سمارٽ DLB سسٽم انهن قيمتن جي سگنلن کي ان پٽ طور وٺندو آهي. "لاڳت-بهترين شيڊولر" گهٽ قيمت واري دورن ۾ ممڪن حد تائين EV لوڊ منتقل ڪندو. بهرحال، ان کي صارف جي گهرجن جي خلاف ان کي متوازن ڪرڻ گهرجي. جيڪڏهن ڪنهن صارف کي رات 8 وڳي پنهنجي ڪار جي ضرورت آهي، ته سسٽم چارجنگ شروع ڪرڻ لاءِ صبح 2 وڳي تائين انتظار نٿو ڪري سگهي. الگورٿم هر سيشن کي دير ڪرڻ جي "موقعي جي قيمت" جو حساب لڳائي ٿو.

ڊيمانڊ چارج مئنيجمينٽ

ڪمرشل گراهڪن لاءِ، يوٽيلٽي بل اڪثر ٻن حصن ۾ ورهايل هوندو آهي: توانائي جي استعمال (kWh) ۽ چوٽي جي طلب (kW). چوٽي جي طلب جي چارج مهيني جي سڀ کان وڌيڪ 15 منٽن جي وقفي تي ٻڌل هوندي آهي. هڪ غير منظم چوٽي هزارين ڊالر خرچ ڪري سگهي ٿي. DLB سسٽم "چوٽي ڪلپر" طور ڪم ڪري ٿو. ڪل سائيٽ لوڊ تي هڪ سخت حد مقرر ڪندي ۽ BESS استعمال ڪندي يا ان کي برقرار رکڻ لاءِ ٿروٽلنگ ڪندي، سسٽم يقيني بڻائي ٿو ته چوٽي جي طلب جي چارج بجيٽ جي حد اندر رهي.

فريڪوئنسي رسپانس مارڪيٽن ۾ شرڪت

گرڊ آپريٽرز (TSOs/DSOs) "لچڪدار" لاءِ پئسا ڏيندا آهن. جيڪڏهن ڪو چارجنگ نيٽ ورڪ ثابت ڪري سگهي ٿو ته اهو ڪمانڊ تي پنهنجو لوڊ گهٽائي سگهي ٿو، ته اهو FFR (فرم فريڪوئنسي ريسپانس) يا DSR (ڊيمانڊ سائڊ ريسپانس) جهڙين مارڪيٽن ۾ حصو وٺي سگهي ٿو. DLB ڪنٽرولر انٽرفيس طور ڪم ڪري ٿو. جڏهن هڪ "لچڪدار درخواست" اچي ٿي، ته ڪنٽرولر حساب ڪري ٿو ته اهو صارفين جي گهٽ ۾ گهٽ SoC گهرجن جي ڀڃڪڙي ڪرڻ کان سواءِ لوڊ کي ڪيترو محفوظ طريقي سان گهٽائي سگهي ٿو ۽ مارڪيٽ ۾ بولي لڳائي ٿو. انهن خدمتن مان پيدا ٿيندڙ آمدني چارجنگ انفراسٽرڪچر جي قيمت کي خاص طور تي آفسيٽ ڪري سگهي ٿي.

اقتصادي ترسيل جو مقصدي ڪم

هن اصلاح جي پويان رياضي عام طور تي هڪ گهڻ مقصدي ڪم آهي:گھٽ ۾ گھٽ ڪريو: (گرڊ توانائي جي قيمت) + (بيٽري جي خراب ٿيڻ جي قيمت) + (دير سان چارج ڪرڻ جي سزا) تابع: (گرڊ گنجائش) ۽ (صارف جي آخري تاريخون)

هر ڪجهه منٽن ۾ هن کي حل ڪرڻ سان، ڊي ايل بي سسٽم يقيني بڻائي ٿو ته اسٽيشن "ايفيشينسي فرنٽيئر" تي ڪم ڪري ٿي - قيمت ۽ ڪارڪردگي جي وچ ۾ مڪمل توازن.

باب 10: مستقبل جا رجحان: V2G، AI-driven DLB، ۽ معيار سازي (OCPP 2.0.1)

سمارٽ اي وي چارجنگ جو شعبو هڪ شاندار رفتار سان ترقي ڪري رهيو آهي. جيئن ٽيڪنالاجي پختي ٿيندي پئي وڃي، اسان سادي لوڊ مئنيجمينٽ کان اڳتي مڪمل گرڊ انٽيگريشن ۽ خودمختيار اصلاح ڏانهن وڌي رهيا آهيون. هي باب ڊائنامڪ لوڊ بيلنسنگ جي مستقبل کي شڪل ڏيڻ وارن ٽن اهم ترين رجحانن جو جائزو وٺندو آهي: گاڏي کان گرڊ (V2G)، مصنوعي ذهانت، ۽ ايندڙ نسل جي مواصلاتي معيارن کي اپنائڻ.

گاڏي کان گرڊ (V2G) ۽ ٻہ طرفي DLB

V2G سمارٽ چارجنگ جو آخري ارتقا آهي. EV صرف هڪ لوڊ هجڻ جي بدران، اهو هڪ موبائل بيٽري بڻجي ٿو جيڪو گرڊ ۾ واپس پاور داخل ڪري سگهي ٿو. DLB لاءِ، ان جو مطلب آهي ته مساوات ۾ موجود پاور اصل ۾ منفي ٿي سگهي ٿي. V2G-فعال سائيٽ ۾، DLB ڪنٽرولر کي "ٻ طرفي لوڊ بيلنسنگ" کي ​​منظم ڪرڻ گهرجي. جيڪڏهن عمارت جو لوڊ گرڊ جي حد کان وڌي وڃي ٿو، ته ڪنٽرولر EVs کي حڪم ڏئي سگهي ٿو ته اهي عمارت کي سپورٽ ڪرڻ لاءِ پنهنجون بيٽريون ڊسچارج ڪن. ان لاءِ انتهائي نفيس "سائيڪل مئنيجمينٽ" جي ضرورت آهي ته جيئن يقيني بڻائي سگهجي ته ڊسچارج گاڏي جي بيٽري کي تمام گهڻو خراب نه ڪري ۽ صارف وٽ اڃا تائين انهن جي ايندڙ سفر لاءِ ڪافي رينج آهي. V2G کي هارڊويئر اپ گريڊ جي ضرورت پڻ آهي - خاص طور تي، ٻ طرفي ڊي سي چارجر يا اي سي چارجر جيڪي ISO 15118-20 معيار کي سپورٽ ڪن ٿا.

اي آءِ-ڊرائيون خودمختيار لوڊ بيلنسنگ

جڏهن ته اڄ جا DLB سسٽم اڳ ۾ بيان ڪيل الگورتھم ۽ قاعدن تي ڀاڙين ٿا، ايندڙ نسل "سيلف لرننگ" AI استعمال ڪندي. رينفورسمينٽ لرننگ (RL) استعمال ڪندي، هڪ DLB ڪنٽرولر مقرر ٿيڻ کان اڳ هڪ نقلي ماحول ۾ آزمائش ۽ غلطي ذريعي بهترين چارجنگ حڪمت عملي سکي سگهي ٿو. هڪ AI-هلائيندڙ ڪنٽرولر انهن نفيس نمونن جي سڃاڻپ ڪري سگهي ٿو جيڪي هڪ انساني انجنيئر وڃائي سگهي ٿو - جهڙوڪ حقيقت اها آهي ته هر اڱاري جي صبح 10 وڳي، هڪ مخصوص صنعتي مشين 15 منٽن تائين هلندي آهي، جنهن جي ڪري لوڊ اسپائڪ ٿيندو آهي. AI ان مخصوص ونڊو دوران EV چارجرز کي فعال طور تي ٿروٽل ڪرڻ سکي سگهي ٿو، جيتوڻيڪ مشين کان ئي حقيقي وقت سگنل کان سواءِ.

او سي پي پي 2.0.1 ۽ ISO 15118 جو اثر

معياري ڪرڻ اسڪيل ايبلٽي جو بنياد آهي. صنعت تيزي سان پراڻي OCPP 1.6 کان وڌيڪ مضبوط OCPP 2.0.1 ڏانهن منتقل ٿي رهي آهي.

• او سي پي پي 2.0.1: "ڊيوائس مئنيجمينٽ" متعارف ڪرايو، جيڪو ڪلائوڊ کي چارجرز جي صحت ۽ ترتيب کي وڌيڪ تفصيل سان مانيٽر ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿو. ڊي ايل بي لاءِ وڌيڪ اهم، ان ۾ بهتر سمارٽ چارجنگ خاصيتون شامل آهن جيڪي وڌيڪ پيچيده چارجنگ پروفائلز ۽ ٽن مرحلن واري نظام جي بهتر هينڊلنگ جي اجازت ڏين ٿيون.
• ISO 15118 (پلگ ۽ چارج): هي گاڏي کان چارجر ڪميونيڪيشن معيار ڪار کي چارجر سان پنهنجي اصل SoC ۽ بيٽري جي گنجائش شيئر ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿو. اڄ، گهڻا AC چارجر SoC جو "اندازو" لڳائين ٿا يا ان کي ايپ ۾ داخل ڪرڻ لاءِ استعمال ڪندڙ تي ڀروسو ڪن ٿا. ISO 15118 سان، DLB ڪنٽرولر ڪار جي بيٽري مئنيجمينٽ سسٽم (BMS) مان سڌو سنئون "گرائونڊ ٽرٿ" ڊيٽا حاصل ڪري ٿو، جيڪو وڌيڪ صحيح پاور مختص ڪرڻ کي فعال ڪري ٿو.

باب 11: ڪيس اسٽڊيز ۽ عملدرآمد جا چئلينج

نظرياتي فضيلت عملي عملدرآمد کان سواءِ ڪجهه به ناهي. هن باب ۾، اسان ڊي ايل بي جي حقيقي دنيا جي تعیناتي ۽ عملدرآمد دوران انجنيئرن کي درپيش ٽيڪنيڪل رڪاوٽن تي نظر وجهون ٿا.

ڪيس اسٽڊي 1: ڪمرشل آفيس ڪمپليڪس

لنڊن ۾ هڪ وڏو ڪارپوريٽ هيڊ ڪوارٽر 50 EV چارجر لڳائڻ چاهيندو هو پر 200 ڪلوواٽ گرڊ ڪنيڪشن تائين محدود هو جيڪو اڳ ۾ ئي عمارت جي HVAC ۽ روشني پاران 70٪ استعمال ڪيو ويو هو.حل: هڪ هائبرڊ ڊي ايل بي سسٽم لاڳو ڪيو ويو. سي ٽي ڪلمپس ذريعي مکيه ٽرانسفارمر جي نگراني لاءِ هڪ مقامي ايج ڪنٽرولر نصب ڪيو ويو. سسٽم کي 180 ڪلوواٽ "سافٽ لِمٽ" ۽ 195 ڪلوواٽ "هارڊ لِمٽ" سان ترتيب ڏنو ويو.نتيجو: سائيٽ ڪاميابي سان 50 چارجرز کي هڪ به بريڪر ٽرپ کان سواءِ منظم ڪيو. SoC تي ٻڌل ترجيح استعمال ڪندي، انهن يقيني بڻايو ته ڊگهي سفر وارن ملازمن کي هميشه ڏينهن جي آخر تائين مڪمل چارج ڪيو وڃي.

ڪيس اسٽڊي 2: اليڪٽرڪ بس ڊپو

شينزين ۾ هڪ بس آپريٽر کي رات جو 100 اليڪٽرڪ بسون چارج ڪرڻ جي ضرورت هئي. چئلينج اهو هو ته هڪ ئي وقت تمام گهڻو لوڊ هو جيڪو تڏهن ٿيو جڏهن سڀئي بسون رات جو 11 وڳي ڊپو ڏانهن واپس آيون.حل: هڪ AI تي ٻڌل اڳڪٿي ماڊل استعمال ڪيو ويو ته جيئن هر بس جي آمد تي ان جي روٽ ڊيٽا جي بنياد تي SoC جي اڳڪٿي ڪري سگهجي. پوءِ DLB سسٽم چارجنگ کي "لهرن" ۾ شيڊول ڪيو، انهي کي يقيني بڻايو ته ڪل لوڊ ڪڏهن به ڊپو جي سب اسٽيشن جي گنجائش کان وڌيڪ نه هجي جڏهن ته يقيني بڻايو وڃي ته هر بس صبح 5 وڳي تائين 100٪ تي هجي.

عام عملدرآمد چئلينجز

1. ڪميونيڪيشن ۽ انٽيگريشن جي پيچيدگي:هر چارجر کي سائيٽ جي ٻولي ڳالهائڻ گهرجي - مرڪزي انتظامي نظام لاءِ OCPP، گاڏي لاءِ ISO 15118، ۽ اڪثر ڪري عمارت جي توانائي انتظامي نظام لاءِ Modbus يا BACnet. سڀني ٽنهي پرتن کي قابل اعتماد طور تي ڪم ڪرڻ لاءِ حاصل ڪرڻ، خاص طور تي مختلف وينڊرز کان چارجرز تي، "فينٽم" غلطين جي سڀ کان عام ذريعن مان هڪ آهي جيڪي اصل ۾ پروٽوڪول جي بي ترتيب آهن.
2. گرڊ ڪنيڪشن ۽ ڊيمانڊ چارجز:ڊي ايل بي سسٽم محدود گنجائش جي ٽيڪنيڪل مسئلي کي حل ڪري ٿو، پر تجارتي مسئلو - طلب چارجز ۽ يوٽيلٽي انٽر ڪنيڪشن فيس - باقي رهي ٿو. سائيٽن کي ماڊل ڪرڻ گهرجي ته ڇا انهن جو لوڊ پروفائل سزا واري طلب جي چوٽي کي متحرڪ ڪندو، ۽ ڇا هڪ بي اي ايس ايس وڏي گرڊ ڪنيڪشن کان وڌيڪ قيمتي اثرائتي آهي.
3. ڊيٽا جي معيار ۽ SoC جو اندازو:ڊي ايل بي آپٽمائيزيشن صرف ان جي ان پٽ جيتري سٺي آهي. گاڏيون چارجنگ سيشن دوران چارج جي حالت جي رپورٽ ڪن ٿيون، پر پراڻن ماڊلز تي قدر پراڻي، غير مطابقت رکندڙ، يا صرف دستياب نه ٿي سگهن ٿيون. سسٽم کي گم ٿيل ڊيٽا لاءِ مضبوط هجڻ گهرجي ۽ جڏهن ٽيلي ميٽري ناقابل اعتبار هجي ته قدامت پسند شيڊولنگ تي ڊفالٽ هجڻ گهرجي.
4. ڪنٽرول پرت جي اسڪيليبلٽي:هڪ سسٽم جيڪو خوبصورتي سان 50 چارجرز کي منظم ڪري ٿو اهو 500 سان جدوجهد ڪري سگهي ٿو. ايج ڪنٽرولرز، ڪلائوڊ ڊيش بورڊ، ۽ فيل اوور رويي کي پهرين ڏينهن کان پيماني تي ڊزائين ڪيو وڃي، ڪنٽرول منطق کي حقيقي بدترين ڪيس لوڊ اسپائڪس جي خلاف آزمايو وڃي - صرف سراسري حالتن جي خلاف نه.

انهن چئلينجن تي قابو پائڻ

انهن چئلينجن مان ڪو به بلاڪر نه آهي؛ هر هڪ ڊيزائن جو نظم و ضبط آهي. هڪ واحد CMS وينڊر سان OCPP 1.6J يا 2.0.1 تي معياري ڪرڻ سان اڪثر پروٽوڪول رگڙ ختم ٿي ويندي آهي. شروعاتي ڪاروباري ڪيس ۾ ڊيمانڊ چارجز کي ماڊل ڪرڻ - ۽ جڏهن انگ ان جي حق ۾ هجن ته BESS شامل ڪرڻ - منافعي جي حفاظت ڪري ٿو. ۽ صرف ليب-اسڪيل ڊيمو سان هڪ جي بدران، ثابت ٿيل وڏي فليٽ ڊيپلائيمينٽ سان هڪ DLB وينڊر چونڊڻ، سڄي منصوبي کي خطري کان بچائيندو آهي.

انهن چئلينجن جو هڪ انساني پاسو پڻ آهي. ڊي ايل بي سسٽم کي ڪميشن ڪندڙ انجنيئرن کي پاور سسٽم ۽ سافٽ ويئر ٻنهي کي سمجهڻ گهرجي - هڪ نادر ميلاپ. آپريٽرن کي منظم تربيت ۽ دستاويزي رن بڪ لاءِ بجيٽ رکڻ گهرجي، ته جيئن جڏهن ايج ڪنٽرولر صبح جو 2 وڳي الارم وڄائي، ته آن ڪال ٽيڪنيشن کي خبر پوي ته ڪهڙن ڊيش بورڊن کي چيڪ ڪرڻو آهي ۽ ڪهڙن طريقيڪار تي عمل ڪرڻو آهي. بالغ وينڊرز انهن رن بڪ کي معياري پهچائڻ جي طور تي مهيا ڪن ٿا، ۽ انهن جي غير موجودگي وينڊر جي چونڊ دوران هڪ ڊيڄاريندڙ نشاني آهي.

ٿڪل

متحرڪ لوڊ بيلنسنگ ۽ بي اي ايس ايس آپٽمائيزيشن اي وي چارجنگ کي گرڊ ذميواري کان گرڊ اثاثن ۾ تبديل ڪن ٿا. اهي سائيٽن کي ٽرانسفارمرز کي اپ گريڊ ڪرڻ کان سواءِ انهن جي چارجر جي ڳڻپ کي ٽي ڀيرا ڪرڻ ڏين ٿا، آپريٽرز کي سزا واري ڊيمانڊ چارجز کان بچائين ٿا، ۽ آمدني جي وهڪري جا دروازا کولين ٿا - چوٽي شيونگ، توانائي جي ثالثي، ۽ ايستائين جو گرڊ سروسز - جن تائين هڪ سادي انسٽاليشن ڪڏهن به رسائي نه ٿي سگهي. ٽيڪنالاجي بالغ آهي؛ نظم و ضبط انضمام، ڊيٽا جي معيار، ۽ ايماندار صلاحيت ماڊلنگ ۾ آهي.

اهم شيون

• ڊي ايل بي گرڊ ڪنيڪشن جي في ڪلوواٽ وڌيڪ چارجرز کي ان لاڪ ڪري ٿو، اڪثر ڪري ڇهن انگن واري ٽرانسفارمر اپ گريڊ کي ملتوي يا ختم ڪري ٿو.
• بيس + چارجنگ هڪ ڊيمانڊ-چارج مسئلي کي ڊيمانڊ-چارج منافعي مرڪز ۾ تبديل ڪري ٿي.
• SoC تي ٻڌل ترجيح ۽ AI اڳڪٿيون اهم استعمال ڪندڙن (مسافر، بسون) کي چارج رکنديون آهن جڏهن ته سائيٽ لوڊ وکر کي هموار ڪندي.
• حقيقي تعیناتي ۾ انٽرآپريبلٽي (OCPP، ISO 15118)، ڊيٽا جي معيار، ۽ وينڊر اسڪيل ٽي ٺاھڻ يا ٽوڙڻ وارا عنصر آهن.

MIDA پاور سان رابطو ڪريو

MIDA پاور جا چارجنگ سسٽم انٽيگريٽيڊ ڊائنامڪ لوڊ بيلنسنگ ۽ اختياري BESS انٽيگريشن سان گڏ ايندا آهن، سڀ هڪ واحد OCPP-مطابق پليٽ فارم ذريعي منظم ڪيا ويندا آهن. آفيس ڪمپليڪس کان وٺي بس ڊپو تائين، اسان توهان جي لوڊ کي ماڊل ڪرڻ، سسٽم کي صحيح سائيز ڏيڻ، ۽ ان کي بغير ڪنهن تعجب جي ڪميشن ڪرڻ لاءِ انجنيئرنگ سپورٽ فراهم ڪندا آهيون. لوڊ تجزيي جي صلاح مشوري ۽ پروجيڪٽ ڪوٽيشن لاءِ اسان سان رابطو ڪريو.