ملٹی انرجی کپلنگ سسٹم میں ڈایڈڈ نیٹ ورک کو کیسے ڈیزائن کیا جائے؟

1 ، فنکشنل پوزیشننگ: ڈایڈڈ نیٹ ورکس کا بنیادی کردار
ملٹی انرجی کے جوڑے کے نظام عام طور پر مختلف شکلوں کو مربوط کرتے ہیں جیسے فوٹو وولٹائکس ، ونڈ پاور ، توانائی کا ذخیرہ ، اور گیس ٹربائن ، اور ان کی توانائی کے بہاؤ کثیر جہتی اور حرکیات کی نمائش کرتی ہے۔ ڈایڈڈ نیٹ ورک اس منظر نامے میں تین بنیادی افعال فرض کرتا ہے:

ریورس کرنٹ بلاکنگ: جب کسی برانچ کو غلطی یا سائے کی رکاوٹ کی وجہ سے وولٹیج ڈراپ کا سامنا کرنا پڑتا ہے تو ، متوازی ڈایڈس دیگر شاخوں سے ناقص برانچ تک ریورس بجلی کی فراہمی کو روک سکتا ہے ، جس سے گرم اسپاٹ اثرات یا سامان کو پہنچنے والے نقصان سے گریز کیا جاسکتا ہے۔ مثال کے طور پر ، فوٹو وولٹک صفوں میں ، بائی پاس ڈایڈس جب ایک ہی شمسی پینل میں رکاوٹ بنتا ہے تو ، - سرکٹ ناقص شاخوں کو مختصر کر سکتا ہے ، جو عام شمسی پینل کو ریورس کرنٹ اضافے سے بچاتا ہے۔
وولٹیج کلیمپنگ اور استحکام: سیریز میں ڈایڈس کو مربوط کرکے ایک گریڈ وولٹیج کلیمپنگ سرکٹ تعمیر کیا جاتا ہے ، جو سسٹم وولٹیج کے اتار چڑھاو کی حد کو محدود کرسکتا ہے۔ مثال کے طور پر ، لتیم بیٹری انرجی اسٹوریج سسٹم میں ، ایک سے زیادہ سلیکن ڈایڈس سیریز میں منسلک ہوتے ہیں تاکہ 1.8V کا مقررہ وولٹیج ڈراپ تشکیل دیا جاسکے۔ جب بیٹری پیک کا وولٹیج اس قدر سے تجاوز کرتا ہے تو ، ڈایڈس بیک اینڈ بوجھ کی حفاظت کرتے ہوئے اضافی وولٹیج کو زمین پر لے جاتے ہیں اور خارج کردیتے ہیں۔
توانائی کے تبادلوں کی مدد: الیکٹرک ہاٹ کولڈ کوجنریشن سسٹم میں ، ڈایڈس توانائی جھرن کے استعمال کے حصول میں کوجنریشن (CHP) یونٹوں کی مدد کرسکتا ہے۔ مثال کے طور پر ، جب CHP یونٹوں کے ذریعہ پیدا ہونے والی فضلہ حرارت کو جذب ریفریجریشن کے ذریعہ ٹھنڈک کی صلاحیت میں تبدیل کیا جاتا ہے تو ، ڈایڈس ٹھنڈک کی صلاحیت کو گرمی کے منبع کی طرف واپس جانے سے روک سکتا ہے ، جس سے نظام کی کارکردگی کو یقینی بناتا ہے۔
2 ، ٹوپولوجی ڈھانچہ: لچکدار ڈیزائن جو متعدد منظرناموں کے مطابق ہے
ڈایڈڈ نیٹ ورک کے ٹوپولوجی ڈھانچے کو توانائی کی قسم ، سسٹم کے سائز اور آپریٹنگ موڈ کے مطابق متحرک طور پر ایڈجسٹ کرنے کی ضرورت ہے۔ عام ڈھانچے میں شامل ہیں:

متوازی نیٹ ورک: تقسیم شدہ فوٹو وولٹک ، ونڈ پاور اور دیگر منظرناموں کے لئے موزوں ، ہر شاخ کے داخلی راستے پر سیریز میں بلاک ڈائیڈس کو جوڑ کر ، یہ کم - وولٹیج کی شاخوں کو "انرجی بلیک ہولز" بننے سے روکتا ہے۔ مثال کے طور پر ، ایک صنعتی پارک میں فوٹو وولٹک پروجیکٹ ایک متوازی ڈایڈڈ نیٹ ورک کو اپناتا ہے۔ جب شیڈنگ کی وجہ سے برانچ وولٹیج میں کمی واقع ہوتی ہے تو ، عام شاخ کو ناقص شاخ میں بجلی کی فراہمی سے روکنے کے لئے مسدود کرنے والے ڈایڈڈ کو منقطع کردیا جاتا ہے ، جس سے بجلی کے نقصان کو 75 فیصد سے کم کرکے 10 ٪ کے اندر رہ جاتا ہے۔
سیریز نیٹ ورک: ہائی وولٹیج ڈائریکٹ کرنٹ ٹرانسمیشن (ایچ وی ڈی سی) یا انرجی اسٹوریج سسٹم کے لئے موزوں ، وولٹیج سپرپوزیشن اور سمت کنٹرول سیریز ڈایڈس کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر ، لتیم بیٹری انرجی اسٹوریج سسٹم میں ، ایک سیریز ڈایڈڈ نیٹ ورک بیٹری پیک میں توازن سرکٹ بنانے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔ جب کسی خاص بیٹری کو زیادہ چارج کیا جاتا ہے تو ، اسی ڈایڈڈ کا انعقاد ہوتا ہے ، جس سے ضرورت سے زیادہ توانائی دوسری بیٹریوں میں منتقل ہوتی ہے اور بیٹری کی زندگی میں توسیع ہوتی ہے۔
ہائبرڈ نیٹ ورک: متوازی اور سیریز کے ڈھانچے کا امتزاج ، پیچیدہ ملٹی انرجی کے جوڑے کے منظرناموں کے لئے موزوں ہے۔ مثال کے طور پر ، مشترکہ ٹھنڈک ، حرارتی اور بجلی کے نظام میں ، ایک ہائبرڈ ڈایڈڈ نیٹ ورک بجلی ، حرارت اور سردی کے تین توانائی کے بہاؤ کو مربوط کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے: متوازی ڈایڈس کو ناقص شاخوں کو الگ تھلگ کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے ، اور سیریز کے ڈایڈس کو وولٹیج کلیمپنگ اور توانائی کے تبادلوں کے کنٹرول کے لئے استعمال کیا جاتا ہے ، جس سے نظام کی مجموعی کارکردگی میں مجموعی طور پر بہتری حاصل ہوتی ہے۔
3 ، آلہ کا انتخاب: کارکردگی اور قیمت میں توازن
ڈایڈس کے انتخاب کے لئے پیرامیٹرز جیسے وولٹیج ، موجودہ ، تعدد ، بجلی کی کھپت ، اور لاگت پر جامع غور کرنے کی ضرورت ہے۔ عام اقسام میں شامل ہیں:

سلیکن ڈایڈڈ: کم وولٹیج اور اعلی موجودہ منظرناموں کے لئے موزوں ، جیسے فوٹو وولٹک بائی پاس ڈایڈس۔ اس کا وولٹیج ڈراپ تقریبا 0.6V ہے ، جس میں کم لاگت لیکن زیادہ بجلی کی کھپت ہے۔ مثال کے طور پر ، ایک مخصوص فوٹو وولٹک پروجیکٹ 1000V کے ریورس وولٹیج کی ضروریات کو پورا کرنے کے لئے بائی پاس تحفظ کے اجزاء کے طور پر 1N4007 سلیکن ڈایڈس کا استعمال کرتا ہے اور 1A کے فارورڈ کرنٹ کی ضروریات کو پورا کرتا ہے ، جبکہ 0.5 یوآن کے اندر ایک ہی بورڈ کی لاگت کو کنٹرول کرتا ہے۔
اسکاٹکی ڈایڈڈ: اعلی - تعدد اور کم - وولٹیج کے منظرنامے کے لئے موزوں ، جیسے بجلی کی فراہمی ، موٹر ڈرائیوز ، وغیرہ کو تبدیل کرنا۔ مثال کے طور پر ، ایک مخصوص الیکٹرک گاڑی چارجنگ اسٹیشن پروجیکٹ اسکاٹکی ڈایڈس کو مائیکرو سیکنڈ سے نانو سیکنڈ تک ریورس وصولی کے وقت کو کم کرنے کے لئے فری وہیلنگ اجزاء کے طور پر استعمال کرتا ہے ، موٹر اسٹارٹ اسٹاپ کے دوران وولٹیج کے اضافے کو مؤثر طریقے سے دباتا ہے۔
سلیکن کاربائڈ (ایس آئی سی) ڈایڈس: ہائی وولٹیج ، اعلی درجہ حرارت ، اور اعلی تعدد منظرناموں کے لئے موزوں ، جیسے سمارٹ گرڈ ، نئی توانائی کی گاڑیاں ، وغیرہ۔ اس کا دباؤ 0.2V تک گرتا ہے ، ریورس ریکوری کا وقت بہت کم ہے ، اور اس کی درجہ حرارت کی مزاحمت 200 ڈگری سے زیادہ تک پہنچ جاتی ہے۔ مثال کے طور پر ، ایک اعلی - وولٹیج براہ راست موجودہ ٹرانسمیشن پروجیکٹ کنورٹر والوز کی تعمیر کے لئے ایس آئی سی ڈایڈس کا استعمال کرتا ہے ، جس سے ترسیل کے نقصانات کو 40 ٪ تک کم کیا جاتا ہے اور نظام کی کارکردگی میں 5 فیصد اضافہ ہوتا ہے۔
4 ، اصلاح کی حکمت عملی: نظام کی وشوسنییتا اور توانائی کی کارکردگی کو بہتر بنائیں
ملٹی انرجی کپلنگ سسٹم میں ڈایڈڈ نیٹ ورکس کی کارکردگی کو مزید بڑھانے کے لئے ، مندرجہ ذیل اصلاح کی حکمت عملی اپنائی جاسکتی ہے:

انٹیلیجنٹ کنٹرول انضمام: ڈایڈڈ نیٹ ورکس کی متحرک ایڈجسٹمنٹ حاصل کرنے کے لئے سینسر اور کنٹرول الگورتھم کا امتزاج۔ مثال کے طور پر ، مائکروگریڈس میں ، ہر شاخ کے وولٹیج اور موجودہ پیرامیٹرز کی نگرانی کرکے حقیقی - وقت میں ، متحرک طور پر ڈایڈڈ کنڈکشن حد کو ایڈجسٹ کرتے ہیں ، اور توانائی کے مختص کو بہتر بناتے ہیں۔ ایک خاص خطے میں توانائی کے جامع نظام کے منصوبے نے ذہین ڈایڈڈ کنٹرولر کو اپنایا ہے ، جو ملی سیکنڈ کی سطح پر سسٹم کے ردعمل کی رفتار کو بہتر بناتا ہے اور غلطی کو الگ تھلگ وقت کو 80 ٪ تک مختصر کرتا ہے۔
تھرمل مینجمنٹ آپٹیمائزیشن: اعلی - بجلی کے منظرناموں کے لئے ، گرمی کی کھپت کے ڈیزائن کے ذریعہ ڈایڈڈ جنکشن کے درجہ حرارت کو کم کریں۔ مثال کے طور پر ، جب متعدد ڈایڈس متوازی طور پر جڑے ہوئے ہیں تو ، درجہ حرارت کے توازن کو یقینی بنانے کے لئے ایک عام حرارت سنک ڈیزائن استعمال کیا جاتا ہے۔ ایک ڈیٹا سینٹر UPS پروجیکٹ نے گرمی کی کھپت کے راستے کو بہتر بنایا ، جس سے ڈایڈڈ جنکشن کے درجہ حرارت کو 150 ڈگری سے کم کرکے 120 ڈگری تک کم کیا گیا اور اس کی عمر تین بار تک بڑھا دی۔
ماڈیولر ڈیزائن: فوری تعیناتی اور بحالی کے لئے ڈایڈڈ نیٹ ورک کو معیاری ماڈیولز میں انفولیٹ کریں۔ مثال کے طور پر ، ایک صنعتی پارک میں ملٹی انرجی کے جوڑے کا منصوبہ ایک ماڈیولر ڈایڈڈ سرنی کو اپناتا ہے ، جو ایک ہی ماڈیول کی بجلی کی حمایت کو 100 کلو واٹ تک بڑھاتا ہے اور گرم پلگنگ کی حمایت کرتا ہے ، جس سے سسٹم کی توسیع کے وقت کو دن سے گھنٹوں تک کم کیا جاتا ہے۔
5 ، کیس اسٹڈی: ڈایڈڈ نیٹ ورک کا عملی اطلاق
مثال کے طور پر کسی جزیرے پر مائکروگریڈ پروجیکٹ لیتے ہوئے ، یہ نظام فوٹو وولٹک ، ونڈ پاور ، ڈیزل جنریٹرز ، اور توانائی کے ذخیرہ کرنے والے آلات کو مربوط کرتا ہے ، اور ڈایڈڈ نیٹ ورک کے ذریعے توانائی کے بہاؤ کو بہتر بناتا ہے۔

فوٹو وولٹک برانچ کا تحفظ: سایہ کی رکاوٹ کی وجہ سے ریورس کرنٹ کو روکنے کے لئے ہر فوٹو وولٹک برانچ کے داخلی راستے پر سیریز میں بلاک کرنے والے ڈایڈس کو رابطہ قائم کریں۔ پروجیکٹ آپریشن کے اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ ڈایڈڈ نیٹ ورک نے فوٹو وولٹک صفوں کی ناکامی کی شرح کو 5 ٪ سے کم کرکے 0.2 ٪ کردیا ہے ، اور سالانہ بجلی کی پیداوار میں 8 فیصد اضافہ ہوا ہے۔
انرجی اسٹوریج سسٹم میں توازن: ایک سیریز ڈایڈڈ نیٹ ورک بیٹری پیک میں توازن سرکٹ بنانے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔ جب کسی خاص بیٹری کو زیادہ چارج کیا جاتا ہے تو ، اسی ڈایڈڈ کا انعقاد ہوتا ہے ، جس سے اضافی توانائی دوسری بیٹریوں میں منتقل ہوتی ہے۔ پروجیکٹ کی جانچ سے پتہ چلتا ہے کہ اس ڈیزائن میں بیٹری پیک کی عمر 40 ٪ تک توسیع ہوتی ہے اور بحالی کے اخراجات کو 30 ٪ تک کم کیا جاتا ہے۔
ملٹی انرجی تکمیلی کوآرڈینیشن: ہائبرڈ ڈایڈڈ نیٹ ورک کے ذریعے بجلی ، حرارت اور سردی کے بہاؤ کو مربوط کرکے ، ڈیمانڈ سائیڈ ردعمل اور متحرک نظام الاوقات حاصل کیے جاتے ہیں۔ پروجیکٹ آپریشن کے ایک سال کے بعد ، نظام کی جامع توانائی کی کارکردگی 65 ٪ سے بڑھ کر 78 ٪ ہوگئی ، اور کاربن کے اخراج میں 25 ٪ کمی واقع ہوئی۔