સંકલિત ફોટોવોલ્ટેઇક, ઊર્જા સંગ્રહ અને ચાર્જિંગ ઊર્જા સિસ્ટમ ઉકેલ

અમારું સંકલિત ફોટોવોલ્ટેઇક, ઉર્જા સંગ્રહ અને ચાર્જિંગ ઉર્જા સિસ્ટમ સોલ્યુશન ઇલેક્ટ્રિક વાહનોની રેન્જ ચિંતાને બુદ્ધિપૂર્વક સંબોધવાનો પ્રયાસ કરે છેઇવી ચાર્જિંગ પાઇલ્સ, ફોટોવોલ્ટેઇક્સ અને બેટરી ઉર્જા સંગ્રહ તકનીકો. તે ફોટોવોલ્ટેઇક નવી ઉર્જા દ્વારા ઇલેક્ટ્રિક વાહનો માટે ગ્રીન ટ્રાવેલને પ્રોત્સાહન આપે છે, જ્યારે ઊર્જા સંગ્રહને ટેકો આપે છે જે ભારે ભારને કારણે થતા ગ્રીડ દબાણને ઘટાડે છે. તે ટાયર્ડ ઉપયોગ દ્વારા બેટરી ઉદ્યોગ સાંકળને પૂર્ણ કરે છે, ઉદ્યોગના સ્વસ્થ વિકાસને સુનિશ્ચિત કરે છે. આ સંકલિત ઉર્જા પ્રણાલીનું નિર્માણ ઉદ્યોગના વિદ્યુતીકરણ અને બુદ્ધિશાળી વિકાસને પ્રોત્સાહન આપે છે, જે ફોટોવોલ્ટેઇક્સ દ્વારા સૌર ઉર્જા જેવી સ્વચ્છ ઉર્જાને વિદ્યુત ઉર્જામાં રૂપાંતરિત કરવા અને તેને બેટરીમાં સંગ્રહિત કરવા સક્ષમ બનાવે છે. ઇલેક્ટ્રિક વાહન ચાર્જિંગ પાઇલ્સ પછી આ વિદ્યુત ઉર્જાને બેટરીમાંથી ઇલેક્ટ્રિક વાહનોમાં સ્થાનાંતરિત કરે છે, ચાર્જિંગ સમસ્યા હલ કરે છે.

I. ફોટોવોલ્ટેઇક-સ્ટોરેજ-ચાર્જિંગ માઇક્રોગ્રીડ સિસ્ટમની ટોપોલોજી

ઉપરના આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે, સંકલિત ફોટોવોલ્ટેઇક, ઊર્જા સંગ્રહ અને ચાર્જિંગ માઇક્રોગ્રીડ સિસ્ટમ ટોપોલોજીના મુખ્ય સાધનો નીચે વર્ણવેલ છે:

1. ઓફ-ગ્રીડ એનર્જી સ્ટોરેજ કન્વર્ટર: 250kW કન્વર્ટરની AC બાજુ 380V AC બસ સાથે સમાંતર જોડાયેલ છે, અને DC બાજુ ચાર 50kW દ્વિદિશ DC/DC કન્વર્ટર સાથે સમાંતર જોડાયેલ છે, જે દ્વિદિશ ઉર્જા પ્રવાહ, એટલે કે, બેટરી ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગને સક્ષમ કરે છે.

2. દ્વિપક્ષીય DC/DC કન્વર્ટર: ચાર 50kW DC/DC કન્વર્ટરની ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ બાજુ કન્વર્ટરના DC ટર્મિનલ સાથે જોડાયેલ છે, અને ઓછી-વોલ્ટેજ બાજુ પાવર બેટરી પેક સાથે જોડાયેલ છે. દરેક DC/DC કન્વર્ટર એક બેટરી પેક સાથે જોડાયેલ છે.

3. પાવર બેટરી સિસ્ટમ: સોળ 3.6V/100Ah સેલ (1P16S) એક બેટરી મોડ્યુલ બનાવે છે (57.6V/100Ah, નજીવી ક્ષમતા 5.76KWh). બેટરી ક્લસ્ટર બનાવવા માટે બાર બેટરી મોડ્યુલ શ્રેણીમાં જોડાયેલા છે (691.2V/100Ah, નજીવી ક્ષમતા 69.12KWh). બેટરી ક્લસ્ટર દ્વિદિશ DC/DC કન્વર્ટરના લો-વોલ્ટેજ ટર્મિનલ સાથે જોડાયેલ છે. બેટરી સિસ્ટમમાં 276.48 kWh ની નજીવી ક્ષમતાવાળા ચાર બેટરી ક્લસ્ટરનો સમાવેશ થાય છે.

4. MPPT મોડ્યુલ: MPPT મોડ્યુલની હાઇ-વોલ્ટેજ બાજુ 750V DC બસ સાથે સમાંતર જોડાયેલ છે, જ્યારે લો-વોલ્ટેજ બાજુ ફોટોવોલ્ટેઇક એરે સાથે જોડાયેલ છે. ફોટોવોલ્ટેઇક એરેમાં છ સ્ટ્રિંગ્સ હોય છે, જેમાં દરેકમાં શ્રેણીમાં જોડાયેલા 18 275Wp મોડ્યુલ હોય છે, જેમાં કુલ 108 ફોટોવોલ્ટેઇક મોડ્યુલ હોય છે અને કુલ પાવર આઉટપુટ 29.7 kWp હોય છે.

5. ચાર્જિંગ સ્ટેશન: સિસ્ટમમાં ત્રણ 60kWનો સમાવેશ થાય છેડીસી ઇવી ચાર્જિંગ સ્ટેશનો(ચાર્જિંગ સ્ટેશનોની સંખ્યા અને શક્તિ ટ્રાફિક પ્રવાહ અને દૈનિક ઉર્જા માંગના આધારે ગોઠવી શકાય છે). ચાર્જિંગ સ્ટેશનોની એસી બાજુ એસી બસ સાથે જોડાયેલ છે અને તેને ફોટોવોલ્ટેઇક્સ, ઉર્જા સંગ્રહ અને ગ્રીડ દ્વારા સંચાલિત કરી શકાય છે.

6. EMS અને MGCC: આ સિસ્ટમો ઉચ્ચ-સ્તરીય ડિસ્પેચ સેન્ટરની સૂચનાઓ અનુસાર ઊર્જા સંગ્રહ પ્રણાલીના ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગ નિયંત્રણ અને બેટરી SOC માહિતીનું નિરીક્ષણ જેવા કાર્યો કરે છે.

II. ઇન્ટિગ્રેટેડ ફોટોવોલ્ટેઇક-સ્ટોરેજ-ચાર્જિંગ એનર્જી સિસ્ટમ્સની લાક્ષણિકતાઓ

1. આ સિસ્ટમ ત્રણ-સ્તરીય નિયંત્રણ સ્થાપત્ય અપનાવે છે: ટોચનું સ્તર ઊર્જા વ્યવસ્થાપન પ્રણાલી છે, મધ્યમ સ્તર કેન્દ્રીય નિયંત્રણ પ્રણાલી છે, અને નીચેનું સ્તર સાધન સ્તર છે. આ સિસ્ટમ જથ્થા રૂપાંતર ઉપકરણો, સંબંધિત લોડ મોનિટરિંગ અને સુરક્ષા ઉપકરણોને એકીકૃત કરે છે, જે તેને સ્વ-નિયંત્રણ, સુરક્ષા અને વ્યવસ્થાપન માટે સક્ષમ સ્વાયત્ત સિસ્ટમ બનાવે છે.

2. ઊર્જા સંગ્રહ પ્રણાલીની ઊર્જા વિતરણ વ્યૂહરચના પાવર ગ્રીડના પીક, વેલી અને ફ્લેટ-પીક વીજળીના ભાવ અને ઊર્જા સંગ્રહ બેટરીના SOC (અથવા ટર્મિનલ વોલ્ટેજ) ના આધારે લવચીક રીતે ગોઠવાયેલી/સેટ કરવામાં આવે છે. સિસ્ટમ બુદ્ધિશાળી ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગ નિયંત્રણ માટે ઊર્જા વ્યવસ્થાપન પ્રણાલી (EMS) માંથી ડિસ્પેચ સ્વીકારે છે.

3. સિસ્ટમમાં વ્યાપક સંદેશાવ્યવહાર, દેખરેખ, વ્યવસ્થાપન, નિયંત્રણ, પ્રારંભિક ચેતવણી અને સુરક્ષા કાર્યો છે, જે લાંબા સમય સુધી સતત અને સલામત કામગીરી સુનિશ્ચિત કરે છે. સિસ્ટમની ઓપરેટિંગ સ્થિતિનું નિરીક્ષણ હોસ્ટ કમ્પ્યુટર દ્વારા કરી શકાય છે, અને તેમાં સમૃદ્ધ ડેટા વિશ્લેષણ ક્ષમતાઓ છે.

4. બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ (BMS) એનર્જી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ (EMS) સાથે વાતચીત કરે છે, બેટરી પેકની માહિતી અપલોડ કરે છે અને EMS અને PCS ના સહયોગથી, બેટરી પેક માટે દેખરેખ અને સુરક્ષા કાર્યો પ્રાપ્ત કરે છે.

આ પ્રોજેક્ટ ટાવર-પ્રકારના એનર્જી સ્ટોરેજ કન્વર્ટર પીસીએસનો ઉપયોગ કરે છે, જે ઓન-ગ્રીડ અને ઓફ-ગ્રીડ સ્વિચિંગ ડિવાઇસ અને ડિસ્ટ્રિબ્યુશન કેબિનેટને એકીકૃત કરે છે. તે શૂન્ય સેકન્ડમાં ઓન-ગ્રીડ અને ઓફ-ગ્રીડ વચ્ચે સીમલેસ સ્વિચિંગનું કાર્ય ધરાવે છે, બે ચાર્જિંગ મોડ્સને સપોર્ટ કરે છે: ઓન-ગ્રીડ કોન્સ્ટન્ટ કરંટ અને કોન્સ્ટન્ટ પાવર, અને હોસ્ટ કમ્પ્યુટરમાંથી રીઅલ-ટાઇમ શેડ્યુલિંગ સ્વીકારે છે.

III. ફોટોવોલ્ટેઇક સ્ટોરેજ અને ચાર્જિંગ સિસ્ટમનું નિયંત્રણ અને સંચાલન

સિસ્ટમ કંટ્રોલ ત્રણ-સ્તરીય આર્કિટેક્ચર અપનાવે છે: EMS એ ટોચનું શેડ્યુલિંગ સ્તર છે, સિસ્ટમ કંટ્રોલર એ મધ્યવર્તી સંકલન સ્તર છે, અને DC-DC અને ચાર્જિંગ પાઈલ્સ એ સાધન સ્તર છે.

EMS અને સિસ્ટમ કંટ્રોલર મુખ્ય ઘટકો છે, જે ફોટોવોલ્ટેઇક-સ્ટોરેજ-ચાર્જિંગ સિસ્ટમનું સંચાલન અને સમયપત્રક બનાવવા માટે સાથે મળીને કામ કરે છે:

1. EMS કાર્યો

૧) એનર્જી ડિસ્પેચ કંટ્રોલ વ્યૂહરચનાઓ લવચીક રીતે ગોઠવી શકાય છે અને એનર્જી સ્ટોરેજ ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગ મોડ્સ અને પાવર કમાન્ડ્સ સ્થાનિક ગ્રીડના પીક-વેલી-ફ્લેટ પીરિયડ વીજળીના ભાવ અનુસાર સેટ કરી શકાય છે.

2) EMS સિસ્ટમમાં મુખ્ય સાધનોનું રીઅલ-ટાઇમ ટેલિમેટ્રી અને રિમોટ સિગ્નલિંગ સલામતી દેખરેખ કરે છે, જેમાં PCS, BMS, ફોટોવોલ્ટેઇક ઇન્વર્ટર અને ચાર્જિંગ પાઇલ્સનો સમાવેશ થાય છે પરંતુ તે તેના સુધી મર્યાદિત નથી, અને સાધનો દ્વારા રિપોર્ટ કરાયેલ એલાર્મ ઇવેન્ટ્સ અને ઐતિહાસિક ડેટા સ્ટોરેજને એકીકૃત રીતે સંચાલિત કરે છે.

૩) EMS સિસ્ટમ આગાહી ડેટા અને ગણતરી વિશ્લેષણ પરિણામોને ઇથરનેટ અથવા 4G કોમ્યુનિકેશન દ્વારા ઉચ્ચ-સ્તરના ડિસ્પેચ સેન્ટર અથવા રિમોટ કોમ્યુનિકેશન સર્વર પર અપલોડ કરી શકે છે, અને પાવર સિસ્ટમની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે AGC ફ્રીક્વન્સી રેગ્યુલેશન, પીક શેવિંગ અને અન્ય ડિસ્પેચિંગનો પ્રતિભાવ આપીને રીઅલ ટાઇમમાં ડિસ્પેચ સૂચનાઓ પ્રાપ્ત કરી શકે છે.

૪) EMS પર્યાવરણીય દેખરેખ અને અગ્નિ સુરક્ષા પ્રણાલીઓ સાથે જોડાણ નિયંત્રણ પ્રાપ્ત કરે છે: આગ લાગે તે પહેલાં બધા ઉપકરણો બંધ થઈ જાય તેની ખાતરી કરવી, એલાર્મ અને શ્રાવ્ય અને દ્રશ્ય એલાર્મ જારી કરવા, અને બેકએન્ડ પર એલાર્મ ઇવેન્ટ્સ અપલોડ કરવી.

2. સિસ્ટમ કંટ્રોલર કાર્યો:

૧) સિસ્ટમ કોઓર્ડિનેટિંગ કંટ્રોલર EMS માંથી શેડ્યુલિંગ વ્યૂહરચનાઓ મેળવે છે: ચાર્જ/ડિસ્ચાર્જ મોડ્સ અને પાવર શેડ્યુલિંગ કમાન્ડ્સ. એનર્જી સ્ટોરેજ બેટરીની SOC ક્ષમતા, બેટરી ચાર્જ/ડિસ્ચાર્જ સ્થિતિ, ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર જનરેશન અને ચાર્જિંગ પાઇલ વપરાશના આધારે, તે બસ મેનેજમેન્ટને લવચીક રીતે ગોઠવે છે. DC-DC કન્વર્ટરના ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગનું સંચાલન કરીને, તે એનર્જી સ્ટોરેજ બેટરીનું ચાર્જ/ડિસ્ચાર્જ નિયંત્રણ પ્રાપ્ત કરે છે, એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમનો ઉપયોગ મહત્તમ કરે છે.

2) DC-DC ચાર્જ/ડિસ્ચાર્જ મોડ અનેઇલેક્ટ્રિક કાર ચાર્જિંગ પાઇલચાર્જિંગ સ્થિતિ, તેને ફોટોવોલ્ટેઇક ઇન્વર્ટર અને પીવી મોડ્યુલ પાવર જનરેશનની પાવર લિમિટિંગને સમાયોજિત કરવાની જરૂર છે. તેને પીવી મોડ્યુલ ઓપરેટિંગ મોડને સમાયોજિત કરવાની અને સિસ્ટમ બસનું સંચાલન કરવાની પણ જરૂર છે.

3. સાધન સ્તર - DC-DC કાર્યો:

1) પાવર એક્ટ્યુએટર, સૌર ઉર્જા અને ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ઉર્જા સંગ્રહ વચ્ચેના પરસ્પર રૂપાંતરને સાકાર કરે છે.

2) DC-DC કન્વર્ટર BMS સ્થિતિ મેળવે છે અને, સિસ્ટમ નિયંત્રકના શેડ્યુલિંગ આદેશો સાથે મળીને, બેટરી સુસંગતતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે DC ક્લસ્ટર નિયંત્રણ કરે છે.

૩) તે પૂર્વનિર્ધારિત લક્ષ્યો અનુસાર સ્વ-વ્યવસ્થાપન, નિયંત્રણ અને રક્ષણ પ્રાપ્ત કરી શકે છે.

—અંત—