ڊيزل جنريٽر سيٽ ۽ توانائي اسٽوريج جي وچ ۾ رابطي جي مسئلي جو تجزيو

هتي ڊيزل جنريٽر سيٽن ۽ توانائي اسٽوريج سسٽم جي انٽر ڪنيڪشن جي حوالي سان چئن بنيادي مسئلن جي تفصيلي انگريزي وضاحت آهي. هي هائبرڊ انرجي سسٽم (جنهن کي اڪثر "ڊيزل + اسٽوريج" هائبرڊ مائڪرو گرڊ سڏيو ويندو آهي) ڪارڪردگي بهتر ڪرڻ، ايندھن جي استعمال کي گهٽائڻ، ۽ مستحڪم بجلي جي فراهمي کي يقيني بڻائڻ لاءِ هڪ جديد حل آهي، پر ان جو ڪنٽرول انتهائي پيچيده آهي.

بنيادي مسئلن جو جائزو

1. 100 ايم ايس ريورس پاور مسئلو: ڊيزل جنريٽر کي پاور فيڊ ڪرڻ کان توانائي جي اسٽوريج کي ڪيئن روڪيو وڃي، انهي ڪري ان جي حفاظت ڪجي.
2. مسلسل بجلي جي پيداوار: ڊيزل انجڻ کي ان جي اعليٰ ڪارڪردگي واري علائقي ۾ مسلسل هلائڻ ڪيئن رکجي.
3. توانائي جي ذخيري جو اوچتو ڪٽجڻ: جڏهن توانائي جي ذخيري جو نظام اوچتو نيٽ ورڪ کان پري ٿي وڃي ته ان اثر کي ڪيئن سنڀالجي.
4. رد عمل واري طاقت جو مسئلو: وولٽيج جي استحڪام کي يقيني بڻائڻ لاءِ ٻنهي ذريعن جي وچ ۾ رد عمل واري طاقت جي حصيداري کي ڪيئن هم آهنگ ڪجي.

1. 100ms ريورس پاور مسئلو

مسئلي جي وضاحت:
جڏهن بجلي توانائي توانائي اسٽوريج سسٽم (يا لوڊ) مان واپس ڊيزل جنريٽر سيٽ ڏانهن وهندي آهي ته ريورس پاور ٿيندي آهي. ڊيزل انجڻ لاءِ، هي هڪ "موٽر" وانگر ڪم ڪري ٿو، جيڪو انجڻ کي هلائي ٿو. هي انتهائي خطرناڪ آهي ۽ ان جو سبب بڻجي سگهي ٿو:

• مشيني نقصان: انجن جي غير معمولي ڊرائيونگ ڪرينڪ شافٽ ۽ ڪنيڪٽنگ راڊ جهڙن حصن کي نقصان پهچائي سگھي ٿي.
• سسٽم جي عدم استحڪام: ڊيزل انجڻ جي رفتار (فريڪونسي) ۽ وولٽيج ۾ اتار چڙهاؤ پيدا ٿئي ٿو، جيڪو ممڪن طور تي بند ٿيڻ جو سبب بڻجي ٿو.

ان کي 100 ايم ايس اندر حل ڪرڻ جي ضرورت موجود آهي ڇاڪاڻ ته ڊيزل جنريٽرن ۾ وڏي ميڪيڪل انرشيا هوندي آهي ۽ انهن جي رفتار کي سنڀالڻ وارا نظام سست جواب ڏيندا آهن (عام طور تي سيڪنڊن جي ترتيب تي). اهي هن برقي واپسي جي وهڪري کي جلدي دٻائڻ لاءِ پاڻ تي ڀروسو نٿا ڪري سگهن. اهو ڪم توانائي اسٽوريج سسٽم جي الٽرا فاسٽ جواب ڏيڻ واري پاور ڪنورشن سسٽم (PCS) ذريعي سنڀاليو وڃي.

حل:

• بنيادي اصول: ”ڊيزل ليڊز، اسٽوريج پٺيان.“ سڄي سسٽم ۾، ڊيزل جنريٽر سيٽ وولٽيج ۽ فريڪوئنسي ريفرنس سورس (يعني، V/F ڪنٽرول موڊ) طور ڪم ڪري ٿو، جيڪو ”گرڊ“ جي برابر آهي. توانائي اسٽوريج سسٽم ڪانسٽنٽ پاور (PQ) ڪنٽرول موڊ ۾ ڪم ڪري ٿو، جتي ان جي آئوٽ پُٽ پاور صرف ماسٽر ڪنٽرولر جي حڪمن سان طئي ڪئي ويندي آهي.
• ڪنٽرول منطق:
  1. ريئل ٽائيم مانيٽرنگ: سسٽم ماسٽر ڪنٽرولر (يا اسٽوريج پي سي ايس پاڻ) آئوٽ پُٽ پاور جي نگراني ڪندو آهي (پي_ڊيزل) ۽ ڊيزل جنريٽر جي هدايت حقيقي وقت ۾ تمام تيز رفتار سان (مثال طور، في سيڪنڊ هزارين ڀيرا).
  2. پاور سيٽ پوائنٽ: توانائي اسٽوريج سسٽم لاءِ پاور سيٽ پوائنٽ (پي_سيٽ) مطمئن ڪرڻ گهرجي:پي_لوڊ(ڪل لوڊ پاور) =پي_ڊيزل+پي_سيٽ.
  3. تيز ترتيب: جڏهن لوڊ اوچتو گهٽجي وڃي ٿو، جنهن جي ڪريپي_ڊيزلمنفي رجحان کي روڪڻ لاءِ، ڪنٽرولر کي ڪجهه ملي سيڪنڊن اندر اسٽوريج پي سي ايس کي حڪم موڪلڻ گهرجي ته هو فوري طور تي ان جي ڊسچارج پاور کي گهٽائي يا جذب ڪندڙ طاقت (چارجنگ) تي سوئچ ڪري. اهو اضافي توانائي کي بيٽرين ۾ جذب ​​ڪري ٿو، يقيني بڻائي ٿوپي_ڊيزلمثبت رهي ٿو.
• ٽيڪنيڪل حفاظتي اپاءَ:
  • تيز رفتار ڪميونيڪيشن: ڊيزل ڪنٽرولر، اسٽوريج پي سي ايس، ۽ سسٽم ماسٽر ڪنٽرولر جي وچ ۾ تيز رفتار ڪميونيڪيشن پروٽوڪول (مثال طور، CAN بس، تيز ايٿرنيٽ) گهربل آهن ته جيئن گهٽ ۾ گهٽ ڪمانڊ دير کي يقيني بڻائي سگهجي.
  • پي سي ايس ريپڊ ريسپانس: جديد اسٽوريج پي سي ايس يونٽن ۾ پاور ريسپانس ٽائيم 100 ايم ايس کان گهڻو تيز آهي، اڪثر ڪري 10 ايم ايس جي اندر، انهن کي هن ضرورت کي پورو ڪرڻ جي مڪمل طور تي قابل بڻائي ٿو.
  • بيڪار تحفظ: ڪنٽرول لنڪ کان ٻاهر، هڪ ريورس پاور پروٽيڪشن رلي عام طور تي ڊيزل جنريٽر آئوٽ پُٽ تي آخري هارڊويئر رڪاوٽ جي طور تي نصب ڪيو ويندو آهي. بهرحال، ان جو آپريٽنگ وقت ڪجهه سو ملي سيڪنڊ ٿي سگهي ٿو، تنهنڪري اهو بنيادي طور تي بيڪ اپ تحفظ طور ڪم ڪري ٿو؛ بنيادي تيز تحفظ ڪنٽرول سسٽم تي ڀاڙي ٿو.

2. مسلسل بجلي جي پيداوار

مسئلي جي وضاحت:
ڊيزل انجڻ پنهنجي ريٽيڊ پاور جي تقريبن 60%-80% جي لوڊ رينج اندر ايندھن جي ڪارڪردگي ۽ گهٽ ۾ گهٽ اخراج تي ڪم ڪن ٿا. گهٽ لوڊ "گلي اسٽيڪنگ" ۽ ڪاربن جي جمع ٿيڻ جو سبب بڻجن ٿا، جڏهن ته وڌيڪ لوڊ ايندھن جي استعمال کي ڊرامائي طور تي وڌائي ٿو ۽ عمر کي گهٽائي ٿو. مقصد ڊيزل کي لوڊ جي اتار چڙهاؤ کان الڳ ڪرڻ آهي، ان کي هڪ موثر سيٽ پوائنٽ تي مستحڪم رکڻ.

حل:

• "چوٽي شيونگ ۽ وادي ڀرڻ" ڪنٽرول حڪمت عملي:
  1. بيس پوائنٽ سيٽ ڪريو: ڊيزل جنريٽر سيٽ پنهنجي بهترين ڪارڪردگي واري نقطي تي هڪ مستقل پاور آئوٽ پُٽ سيٽ تي هلايو ويندو آهي (مثال طور، ريٽيڊ پاور جو 70٪).
  2. اسٽوريج ضابطو:
     • جڏهن لوڊ ڊيمانڊ > ڊيزل سيٽ پوائنٽ: گھٽ بجلي (پي_لوڊ - پي_ڊيزل_سيٽ) توانائي اسٽوريج سسٽم جي ڊسچارجنگ سان پورو ڪيو ويندو آهي.
     • جڏهن لوڊ ڊيمانڊ ڊيزل < سيٽ پوائنٽ: اضافي طاقت (پي_ڊيزل_سيٽ - پي_لوڊ) توانائي اسٽوريج سسٽم جي چارجنگ ذريعي جذب ٿئي ٿو.
• سسٽم جا فائدا:
  • ڊيزل انجڻ مسلسل اعليٰ ڪارڪردگيءَ سان هلندو آهي، هموار، پنهنجي زندگي وڌائيندو آهي ۽ سار سنڀال جي خرچن کي گهٽائيندو آهي.
  • توانائي اسٽوريج سسٽم سخت لوڊ جي اتار چڙهاؤ کي هموار ڪري ٿو، ڊيزل لوڊ جي بار بار تبديلين جي ڪري پيدا ٿيندڙ غير موثريت ۽ لباس کي روڪي ٿو.
  • مجموعي طور تي ايندھن جي استعمال ۾ خاص طور تي گهٽتائي آئي آهي.

3. توانائي جي ذخيري جو اوچتو ڪٽجڻ

مسئلي جي وضاحت:
توانائي اسٽوريج سسٽم اوچتو بيٽري جي ناڪامي، پي سي ايس جي خرابي، يا حفاظتي ٽرپ جي ڪري آف لائن ٿي سگهي ٿو. اسٽوريج پاران اڳ ۾ سنڀاليل بجلي (ڇا پيدا ٿئي يا استعمال ٿئي) فوري طور تي مڪمل طور تي ڊيزل جنريٽر سيٽ ڏانهن منتقل ٿي ويندي آهي، هڪ وڏو پاور شاڪ پيدا ڪندي.

خطرا:

• جيڪڏهن اسٽوريج ڊسچارج ٿي رهي هئي (لوڊ کي سپورٽ ڪري رهي هئي)، ته ان جو ڊسڪنيڪٽ ٿيڻ پورو لوڊ ڊيزل ڏانهن منتقل ڪري ٿو، ممڪن طور تي اوورلوڊ، فريڪوئنسي (رفتار) ۾ گهٽتائي، ۽ حفاظتي بندش جو سبب بڻجي ٿو.
• جيڪڏهن اسٽوريج چارج ٿي رهي هئي (اضافي بجلي جذب ڪري رهي هئي)، ته ان جي ڊسڪنيڪشن ڊيزل جي اضافي بجلي کي ڪٿي به وڃڻ لاءِ نه ڇڏيندي آهي، ممڪن طور تي ريورس پاور ۽ اوور وولٽيج جو سبب بڻجندي، ۽ بند ٿيڻ جو سبب پڻ بڻجندي.

حل:

• ڊيزل سائڊ اسپننگ رزرو: ڊيزل جنريٽر سيٽ کي صرف ان جي بهترين ڪارڪردگي واري نقطي لاءِ سائيز نه هجڻ گهرجي. ان ۾ متحرڪ اضافي گنجائش هجڻ گهرجي. مثال طور، جيڪڏهن وڌ ۾ وڌ سسٽم لوڊ 1000 ڪلوواٽ آهي ۽ ڊيزل 700 ڪلوواٽ تي هلندو آهي، ته ڊيزل جي درجه بندي گنجائش 700 ڪلوواٽ + سڀ کان وڏي امڪاني قدم لوڊ (يا اسٽوريج جي وڌ ۾ وڌ طاقت) کان وڌيڪ هجڻ گهرجي، مثال طور، هڪ 1000 ڪلوواٽ يونٽ چونڊيو ويو آهي، جيڪو اسٽوريج جي ناڪامي لاءِ 300 ڪلوواٽ بفر فراهم ڪري ٿو.
• تيز لوڊ ڪنٽرول:
  1. سسٽم ريئل ٽائيم مانيٽرنگ: اسٽوريج سسٽم جي حالت ۽ بجلي جي وهڪري جي مسلسل نگراني ڪندو آهي.
  2. نقص جي سڃاڻپ: اوچتو اسٽوريج ڊسڪنيڪشن جو پتو لڳائڻ تي، ماسٽر ڪنٽرولر فوري طور تي ڊيزل ڪنٽرولر ڏانهن تيز لوڊ گهٽائڻ جو سگنل موڪلي ٿو.
  3. ڊيزل جواب: ڊيزل ڪنٽرولر فوري طور تي ڪم ڪري ٿو (مثال طور، تيزيءَ سان ايندھن جي انجيڪشن کي گھٽائڻ) نئين لوڊ سان ملائڻ لاءِ طاقت کي گھٽ ڪرڻ جي ڪوشش ڪرڻ لاءِ. گھمڻ واري رزرو گنجائش هن سست ميڪيڪل جواب لاءِ وقت خريد ڪري ٿي.
• آخري حل: لوڊشيڊنگ: جيڪڏهن بجلي جو جھٽڪو ڊيزل لاءِ تمام وڏو آهي ته پوءِ سڀ کان وڌيڪ قابل اعتماد تحفظ غير نازڪ لوڊ کي ختم ڪرڻ آهي، نازڪ لوڊ ۽ جنريٽر جي حفاظت کي ترجيح ڏيندي. سسٽم ڊيزائن ۾ لوڊشيڊنگ اسڪيم هڪ ضروري تحفظ جي گهرج آهي.

4. رد عمل واري طاقت جو مسئلو

مسئلي جي وضاحت:
رد عمل واري طاقت کي مقناطيسي شعبن کي قائم ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي ۽ اي سي سسٽم ۾ وولٽيج جي استحڪام کي برقرار رکڻ لاءِ اهم آهي. ڊيزل جنريٽر ۽ اسٽوريج پي سي ايس ٻنهي کي رد عمل واري طاقت جي ضابطي ۾ حصو وٺڻ جي ضرورت آهي.

• ڊيزل جنريٽر: پنهنجي ايڪسائيٽيشن ڪرنٽ کي ترتيب ڏيندي رد عمل واري پاور آئوٽ پُٽ ۽ وولٽيج کي ڪنٽرول ڪري ٿو. ان جي رد عمل واري پاور صلاحيت محدود آهي، ۽ ان جو رد عمل سست آهي.
• اسٽوريج پي سي ايس: گھڻا جديد پي سي ايس يونٽ چار-چوڪنڊي آهن، مطلب ته اهي آزاديءَ سان ۽ تيزي سان رد عمل واري طاقت کي انجيڪٽ يا جذب ڪري سگهن ٿا (بشرط ته اهي پنهنجي ظاهري پاور ريٽنگ kVA کان وڌيڪ نه هجن).

چئلينج: ڪنهن به يونٽ کي اوور لوڊ ڪرڻ کان سواءِ سسٽم وولٽيج جي استحڪام کي يقيني بڻائڻ لاءِ ٻنهي کي ڪيئن هم آهنگ ڪجي.

حل:

• ڪنٽرول حڪمت عمليون:
  1. ڊيزل وولٽيج کي ڪنٽرول ڪري ٿو: ڊيزل جنريٽر سيٽ V/F موڊ تي سيٽ ڪيو ويو آهي، جيڪو سسٽم جي وولٽيج ۽ فريڪوئنسي ريفرنس قائم ڪرڻ جو ذميوار آهي. اهو هڪ مستحڪم "وولٽيج ذريعو" فراهم ڪري ٿو.
  2. اسٽوريج رد عمل واري ضابطي ۾ حصو وٺندو آهي (اختياري):
     • PQ موڊ: اسٽوريج صرف فعال پاور سنڀاليندو آهي (P)، رد عمل واري طاقت سان (Q) صفر تي سيٽ ڪيو ويو آهي. ڊيزل سڀ رد عمل واري طاقت فراهم ڪري ٿو. هي آسان ترين طريقو آهي پر ڊيزل تي بار وجهي ٿو.
     • رد عمل واري پاور ڊسپيچ موڊ: سسٽم ماسٽر ڪنٽرولر رد عمل واري پاور ڪمانڊ موڪلي ٿو (ق_سيٽ) موجوده وولٽيج جي حالتن جي بنياد تي اسٽوريج پي سي ايس ڏانهن. جيڪڏهن سسٽم وولٽيج گهٽ آهي، ته اسٽوريج کي رد عمل واري طاقت کي انجيڪٽ ڪرڻ جو حڪم ڏيو؛ جيڪڏهن وڌيڪ آهي، ته ان کي رد عمل واري طاقت جذب ڪرڻ جو حڪم ڏيو. هي ڊيزل تي بار کي گهٽائي ٿو، ان کي فعال پاور آئوٽ پُٽ تي ڌيان ڏيڻ جي اجازت ڏئي ٿو، جڏهن ته بهتر ۽ تيز وولٽيج استحڪام فراهم ڪري ٿو.
     • پاور فيڪٽر (PF) ڪنٽرول موڊ: هڪ ٽارگيٽ پاور فيڪٽر (مثال طور، 0.95) مقرر ڪيو ويو آهي، ۽ اسٽوريج خودڪار طريقي سان ڊيزل جنريٽر جي ٽرمينلز تي هڪ مستقل مجموعي پاور فيڪٽر برقرار رکڻ لاءِ ان جي رد عمل واري آئوٽ پُٽ کي ترتيب ڏئي ٿو.
• گنجائش جو خيال: اسٽوريج پي سي ايس کي ڪافي ظاهري طاقت جي گنجائش (kVA) سان سائيز ۾ هجڻ گهرجي. مثال طور، هڪ 500kW پي سي ايس جيڪو 400kW فعال طاقت پيدا ڪري ٿو، وڌ ۾ وڌ مهيا ڪري سگهي ٿواسڪوائرٽ (500² - 400²) = 300 ڪلوواٽ اررد عمل واري طاقت جو. جيڪڏهن رد عمل واري طاقت جي طلب وڌيڪ آهي، ته هڪ وڏو PCS گهربل آهي.

خلاصو

ڊيزل جنريٽر سيٽ ۽ توانائي جي اسٽوريج جي وچ ۾ هڪ مستحڪم انٽر ڪنيڪشن ڪاميابي سان حاصل ڪرڻ جو دارومدار درجي بندي ڪنٽرول تي آهي:

1. هارڊويئر پرت: تيز رفتار ڪميونيڪيشن انٽرفيس سان تيز جواب ڏيندڙ اسٽوريج پي سي ايس ۽ ڊيزل جنريٽر ڪنٽرولر چونڊيو.
2. ڪنٽرول ليئر: "ڊيزل سيٽ V/F ڪندو آهي، اسٽوريج PQ ڪندو آهي" جي بنيادي آرڪيٽيڪچر کي استعمال ڪريو. هڪ تيز رفتار سسٽم ڪنٽرولر فعال پاور "پڪ شيونگ/وادي فلنگ" ۽ ري ايڪٽو پاور سپورٽ لاءِ ريئل ٽائيم پاور ڊسپيچ انجام ڏئي ٿو.
3. تحفظ واري پرت: سسٽم جي ڊيزائن ۾ جامع تحفظ جا منصوبا شامل هجڻ گهرجن: ريورس پاور تحفظ، اوورلوڊ تحفظ، ۽ لوڊ ڪنٽرول (جيتوڻيڪ لوڊ شيڊنگ) حڪمت عمليون اسٽوريج جي اوچتو ڪٽڻ کي سنڀالڻ لاءِ.

مٿي بيان ڪيل حلن ذريعي، توهان جي اٿاريل چار اهم مسئلن کي مؤثر طريقي سان حل ڪري سگهجي ٿو ته جيئن هڪ ڪارآمد، مستحڪم، ۽ قابل اعتماد ڊيزل-توانائي اسٽوريج هائبرڊ پاور سسٽم ٺاهيو وڃي.