ऊर्जा भंडारण प्रणाली में बैटरी प्रबंधन प्रणाली (बीएमएस), ऊर्जा भंडारण कनवर्टर (पीसीएस), और ऊर्जा प्रबंधन प्रणाली (ईएमएस) के बीच तीन स्तरीय लिंकेज नियंत्रण रणनीति प्रणाली के कुशल और सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित करने की कुंजी है।
1. बीएमएस और पीसीएस के बीच संबंध: चार्ज और डिस्चार्ज प्रबंधन
उदाहरण
एक विशिष्ट ऊर्जा भंडारण अनुप्रयोग परिदृश्य में, मान लीजिए कि हमारे पास कई लिथियम बैटरियों से बनी एक ऊर्जा भंडारण इकाई है, प्रत्येक एक बीएमयू (स्लेव कंट्रोल यूनिट) से जुड़ी है, जो बदले में एक बीसीयू (मास्टर कंट्रोल यूनिट) से जुड़ी है, जो बदले में है एक बीएयू (मुख्य नियंत्रण इकाई) से जुड़ा हुआ।
जब ऊर्जा भंडारण प्रणाली को ग्रिड प्रेषण निर्देश प्राप्त होते हैं, तो बीएयू यह निर्धारित करेगा कि सिस्टम की वर्तमान एसओसी (बैटरी शेष क्षमता) स्थिति के आधार पर चार्जिंग या डिस्चार्जिंग की अनुमति दी जाए या नहीं, और पीसीएस को कमांड भेजेगा।
यदि पीसीएस ग्रिड की तरफ अत्यधिक ऊर्जा इनपुट का पता लगाता है, तो यह चार्जिंग मोड को सक्रिय कर देगा; इसके विपरीत, चरम बिजली मांग अवधि के दौरान, पीसीएस ग्रिड का समर्थन करने के लिए डिस्चार्ज मोड पर स्विच करता है।
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अधिकतम चार्जिंग पावर:यह सुनिश्चित करने के लिए कि ओवरचार्जिंग के कारण बैटरी क्षतिग्रस्त न हो, 200kW पर सेट करें।
अधिकतम निर्वहन शक्ति:पीक आवर्स के दौरान तीव्र प्रतिक्रिया की मांग को पूरा करने के लिए इसे 300 किलोवाट पर सेट करें।
एसओसी की ऊपरी और निचली सीमाएं:बैटरी जीवन पर डीप चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के प्रभाव से बचने के लिए आमतौर पर इसे 20% -80% के बीच बनाए रखा जाता है।
2. बीएमएस और पीसीएस के बीच संबंध: तापमान प्रबंधन
उदाहरण
यह ध्यान में रखते हुए कि तापमान का लिथियम बैटरियों के प्रदर्शन पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है, बीएमएस को न केवल व्यक्तिगत बैटरियों के वोल्टेज, करंट और अन्य जानकारी की निगरानी करने की आवश्यकता है, बल्कि उनकी सतह के तापमान की भी निगरानी करने की आवश्यकता है।
एक बार जब एक निश्चित बैटरी मॉड्यूल का तापमान बहुत अधिक पाया जाता है, तो बीएमएस उस हिस्से की चार्जिंग और डिस्चार्जिंग दर को सीमित करने के लिए पीसीएस को ट्रिगर करता है, और यहां तक कि तापमान सामान्य होने तक ऑपरेशन को निलंबित कर देता है। इसके अलावा, शीतलन प्रणाली को सक्रिय करके तापमान को सक्रिय रूप से कम किया जा सकता है।
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उच्च तापमान सीमा:उदाहरण के लिए, 50 डिग्री सेल्सियस, इस तापमान से अधिक होने पर बैटरी की सुरक्षा के उपाय किए जाने चाहिए।
निम्न तापमान सीमा:जैसे कि 0 डिग्री सेल्सियस, कम तापमान को रासायनिक प्रतिक्रिया दक्षता को प्रभावित करने से रोकने के लिए।
तापमान अंतर अलार्म मूल्य:आसन्न बैटरियों के बीच अधिकतम स्वीकार्य तापमान अंतर 5 डिग्री सेल्सियस पर सेट है, और इससे अधिक होने पर चेतावनी जारी की जाएगी।
3. बीएमएस, पीसीएस और ईएमएस का सहयोगात्मक कार्य: शेड्यूलिंग का अनुकूलन
उदाहरण
ईएमएस समग्र ऊर्जा प्रबंधन और शेड्यूलिंग निर्णयों के लिए जिम्मेदार है, और वास्तविक समय बिजली की कीमतों, मौसम पूर्वानुमान और अन्य कारकों के आधार पर इष्टतम चार्जिंग और डिस्चार्जिंग योजनाएं विकसित कर सकता है।
उदाहरण के लिए, रात के समय घाटी मूल्य अवधि के दौरान चार्जिंग के लिए पीसीएस की व्यवस्था करना और मूल्य अंतर अर्जित करने के लिए दिन के चरम मूल्य अवधि के दौरान संग्रहीत ऊर्जा जारी करना। साथ ही, ईएमएस पूरे सिस्टम (एसओएच सहित) की स्वास्थ्य स्थिति का लगातार मूल्यांकन करेगा और उपकरणों की सेवा जीवन को बढ़ाने के लिए तदनुसार रणनीतियों को समायोजित करेगा।
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चरम शेविंग और घाटीभरने की रणनीति:उपयोगकर्ता उपयोग की बिजली की कीमतों के स्थानीय समय के आधार पर अपने स्वयं के बिजली मूल्य टेम्पलेट्स को कॉन्फ़िगर कर सकते हैं, विभिन्न समय अवधि के दौरान पीसीएस की चार्जिंग और डिस्चार्जिंग पावर सेट कर सकते हैं, और एक पीक शेविंग और वैली फिलिंग रणनीति टेम्पलेट बना सकते हैं; दैनिक और साप्ताहिक आधार पर नीति टेम्पलेट कॉन्फ़िगर करने का कार्य प्रदान करें।
मांग नियंत्रण:ईएमएस भविष्य की लोड मांग की भविष्यवाणी कर सकता है और पीसीएस कार्यों की योजना पहले से बना सकता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि अनुबंध में निर्दिष्ट अधिकतम मांग से अधिक न हो, जिससे अतिरिक्त लागत से बचा जा सके।
योजना वक्र:विशिष्ट एप्लिकेशन परिदृश्यों (जैसे औद्योगिक उपयोगकर्ताओं) के लिए, ईएमएस स्थापित कार्यक्रम के अनुसार कार्यों को निष्पादित करने में पीसीएस को मार्गदर्शन करने के लिए विस्तृत दैनिक या साप्ताहिक संचालन दिशानिर्देश तैयार करता है।
4. बीएमएस और पीसीएस की सुरक्षा सुरक्षा तंत्र
उदाहरण
सिस्टम की सुरक्षा को और बढ़ाने के लिए, बीएमएस और पीसीएस के बीच एक बहु-परत सुरक्षा तंत्र स्थापित किया गया है। उदाहरण के लिए, जब बीएमएस किसी असामान्य स्थिति (जैसे शॉर्ट सर्किट, ओवरवॉल्टेज/अंडरवोल्टेज) का पता लगाता है, तो यह तुरंत संबंधित ऑपरेशन को रोकने के लिए पीसीएस को सूचित करेगा और बिजली आपूर्ति में कटौती करने के लिए एक आपातकालीन डिस्कनेक्ट डिवाइस को ट्रिगर कर सकता है। इसके अलावा, चरम स्थितियों में दोष अलगाव से निपटने के लिए फ़्यूज़ और रिले जैसे हार्डवेयर स्तर के सुरक्षात्मक उपाय भी हैं।
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अतिवर्तमान सुरक्षा:अत्यधिक करंट से होने वाली क्षति को रोकने के लिए इसे रेटेड करंट के 1.5 गुना पर सेट करें।
ओवरवोल्टेज/अंडरवोल्टेज संरक्षण:यह सुनिश्चित करने के लिए कि बैटरी हमेशा सुरक्षित संचालन सीमा के भीतर है, क्रमशः ऊपरी और निचली सीमाएँ निर्धारित करें।
शॉर्ट सर्किट सुरक्षा:शॉर्ट सर्किट की स्थिति में, कर्मियों और संपत्ति की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए सर्किट को तुरंत काट दें।
अन्य बुद्धिमान उपकरणों के साथ बीएमएस (बैटरी प्रबंधन प्रणाली) और पीसीएस (ऊर्जा भंडारण कनवर्टर) का एकीकरण एक बुद्धिमान और कुशल ऊर्जा भंडारण प्रणाली के निर्माण में महत्वपूर्ण कदमों में से एक है। यह एकीकरण हार्डवेयर स्तर के कनेक्शन तक ही सीमित नहीं है, बल्कि इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि यह संपूर्ण ऊर्जा प्रबंधन प्रक्रिया को अनुकूलित करने के लिए सॉफ्टवेयर स्तर पर सूचना साझा करने और सहयोगात्मक कार्य को सक्षम बनाता है।
सामान्य एकीकरण विधियाँ और उनकी विशेषताएँ:
1. ईएमएस (ऊर्जा प्रबंधन प्रणाली) के साथ गहन एकीकरण
डेटा विनिमय:बीएमएस बैटरी के विभिन्न ऑपरेटिंग मापदंडों, जैसे वोल्टेज, करंट, तापमान, एसओसी (शेष चार्ज), एसओएच (स्वास्थ्य स्थिति) आदि को इकट्ठा करने और इस जानकारी को ईएमएस तक पहुंचाने के लिए जिम्मेदार है। साथ ही, ईएमएस पावर ग्रिड की स्थिति और उपयोगकर्ता की जरूरतों जैसे कारकों के आधार पर निर्णय लेने के बाद बीएमएस को निर्देश भी भेजेगा।
रणनीति निर्माण:बीएमएस के डेटा के आधार पर, ईएमएस बैटरी स्थिति में बदलाव की प्रवृत्ति का अधिक सटीक अनुमान लगा सकता है, जिससे चार्ज और डिस्चार्ज योजनाओं की बेहतर योजना बनाई जा सकती है। उदाहरण के लिए, बिजली की कीमतें कम होने पर चार्जिंग की व्यवस्था करना और कीमत में अंतर अर्जित करने के लिए पीक आवर्स के दौरान संग्रहीत ऊर्जा जारी करना। इसके अलावा, ईएमएस सिस्टम के अधिकतम आर्थिक लाभ सुनिश्चित करने के लिए ऐतिहासिक डेटा का विश्लेषण करके दीर्घकालिक ऊर्जा शेड्यूलिंग रणनीतियों का अनुकूलन करता है।
2. स्मार्ट होम और बिल्डिंग ऑटोमेशन सिस्टम का एकीकरण
द्विदिश संचार:आधुनिक स्मार्ट होम प्लेटफ़ॉर्म आमतौर पर कई प्रोटोकॉल का समर्थन करते हैं, जिससे बीएमएस/पीसीएस को आसानी से उनमें एकीकृत किया जा सकता है। इस तरह, उपयोगकर्ता मोबाइल ऐप या अन्य टर्मिनल उपकरणों के माध्यम से ऊर्जा भंडारण प्रणाली के संचालन की दूर से निगरानी कर सकते हैं, और व्यक्तिगत प्राथमिकताओं के अनुसार सेटिंग्स को समायोजित कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, एक विशिष्ट समय अवधि के भीतर अधिकतम बिजली उत्पादन निर्धारित करना, या मुख्य बिजली आपूर्ति पर स्व-निर्मित बिजली के उपयोग को प्राथमिकता देना चुनना।
लिंकेज नियंत्रण:सरल निगरानी कार्यों के अलावा, स्मार्ट होम सिस्टम बीएमएस/पीसीएस के साथ लिंकेज नियंत्रण भी प्राप्त कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, जब घर पर किसी का पता नहीं चलता है, तो यह अनावश्यक बिजली की खपत को कम करने के लिए स्वचालित रूप से ऊर्जा-बचत मोड में प्रवेश करता है; परिवार के सदस्यों के घर लौटने से पहले, आरामदायक रहने का माहौल सुनिश्चित करने के लिए एयर कंडीशनिंग जैसे उच्च-शक्ति वाले उपकरणों को चालू करें।
3. माइक्रोग्रिड में भूमिका
बहुस्रोत समन्वय:एक विशिष्ट माइक्रोग्रिड वातावरण में, ऊर्जा भंडारण उपकरणों के अलावा, सौर पैनल और पवन टर्बाइन जैसे विभिन्न वितरित बिजली स्रोत भी होते हैं। इस बिंदु पर, बीएमएस/पीसीएस को न केवल अपनी कार्यशील स्थिति पर विचार करने की आवश्यकता है, बल्कि माइक्रोग्रिड के भीतर आपूर्ति-मांग संतुलन को संयुक्त रूप से बनाए रखने के लिए अन्य बिजली स्रोतों के साथ प्रभावी ढंग से समन्वय और सहयोग करने की भी आवश्यकता है। उदाहरण के लिए, जब फोटोवोल्टिक सरणियों द्वारा उत्पन्न बिजली की अधिकता होती है, तो पीसीएस अतिरिक्त ऊर्जा को सीधे मुख्य ग्रिड में वापस भेजने के बजाय संग्रहीत करने का विकल्प चुनता है।
द्वीप संचालन क्षमता:द्वीप संचालन क्षमता वाले माइक्रोग्रिड के लिए, बीएमएस/पीसीएस की भूमिका विशेष रूप से प्रमुख है। एक बार बाहरी पावर ग्रिड से डिस्कनेक्ट होने के बाद, उन्हें यह सुनिश्चित करने के लिए लोड वितरण कार्यों को तुरंत संभालना होगा कि महत्वपूर्ण सुविधाओं की निरंतर बिजली आपूर्ति प्रभावित न हो। इसके लिए बीएमएस/पीसीएस को उच्च स्थिरता और विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है, और कम समय में ग्रिड से जुड़े ग्रिड से ऑफ ग्रिड मोड में स्विच करने में सक्षम होना चाहिए।
4. क्लाउड प्लेटफ़ॉर्म और बड़े डेटा विश्लेषण के लिए समर्थन
क्लाउड कम्प्यूटिंग:क्लाउड कंप्यूटिंग तकनीक के विकास के साथ, अधिक से अधिक उद्यम बड़े पैमाने पर डेटा प्रोसेसिंग और मॉडल प्रशिक्षण के लिए क्लाउड प्लेटफॉर्म का उपयोग कर रहे हैं। ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के लिए, इसका अर्थ है स्थानीय रूप से एकत्रित डेटा को क्लाउड सर्वर पर अपलोड करना, बड़ी मात्रा में जानकारी प्राप्त करने और उसका विश्लेषण करने के लिए शक्तिशाली कंप्यूटिंग संसाधनों का उपयोग करना, और अधिक परिष्कृत परिचालन सिफारिशें प्राप्त करना।
एआई संचालित अनुकूलन:कृत्रिम बुद्धिमत्ता एल्गोरिदम का उपयोग, विशेष रूप से एमबड़ी मात्रा में ऐतिहासिक अभिलेखों से संभावित पैटर्न की पहचान करने और भविष्य के संचालन के लिए मार्गदर्शन प्रदान करने के लिए सीखने के तरीकों को निपुण करें। उदाहरण के लिए, अगले कुछ दिनों में मौसम की स्थिति की भविष्यवाणी करना और पहले से तैयारी करना; या उपयोगकर्ता की बिजली उपयोग की आदतों के आधार पर चार्जिंग और डिस्चार्जिंग रणनीति को स्वचालित रूप से समायोजित करें, जिससे लागत कम होने के साथ-साथ उपयोगकर्ता अनुभव में सुधार होगा।