ڈسٹری بیوٹڈ جنریشن کے لئے ذکی طاقت مانیٹرنگ سسٹم کا متعین کردہ ڈیزائن

عالمی توان کے مسافر کے خلف، توزیع شدہ پیداوار برق کی فراہمی کا ایک بنیادی جز بنا رہا ہے۔ نوآور توان کے طرز کے مسلسل ترقی کے ساتھ، سورجی اور ہوا کی توان کی جیسی توزیع شدہ توان کی وسیع قبولیت نئی دھچکہ کو کربن کم معاشی نظام کی واقعیت میں شامل کر دی ہے۔ یہ ماڈل توان کی استعمال کی کارکردگی کو بڑھاتا ہے، منتقلی کی نقصانات کو کم کرتا ہے، اور برق کے نظام کی لچکداری اور اعتماد کو بہتر بناتا ہے۔

برق کے نظام کے نظریہ کے مطابق، گرڈ کی اعتماد کاری اور استحکام کئی مختلف پیداوار کے ذریعہ کے موثر انتظام پر بہت زیادہ منحصر ہوتا ہے۔ جدید برق کے نظام کی پیچیدگی کے باعث توزیع شدہ پیداوار کے ماحول میں مزید درست کنٹرول اور پیش رفت کی ضرورت ہوتی ہے - خصوصاً بڑھتی ہوئی لاڈ کی متغیریت اور وسائل کی عدم یقینیت کے درمیان۔ ان چالنوں کو حل کرنے کے لیے، ذہین برق کے مونیٹرنگ نظام کی تشکیل ہوئی ہے، جس میں معلوماتی اور مواصلاتی تکنالوجی کو استعمال کرتے ہوئے برق کے وسائل کی حقیقی وقت کی مونیٹرنگ اور پوائنٹ آف سیل کی ترمیم کی توانائی ہوتی ہے۔ یہ مقالہ ذہین برق کے مونیٹرنگ نظام کی ڈیزائن اور توزیع شدہ پیداوار میں بہترین کنٹرول کے بارے میں جانچ پڑتال کرتا ہے، توان کے مسافر کو فروغ دینے اور مستقبل کی ترقی کے مقاصد کو حاصل کرنے کا مقصد رکھتا ہے۔

1. برق کی مونیٹرنگ
برق کی مونیٹرنگ حقیقی وقت کی نگرانی، معلومات کی جمع کرنا، اور برق کے نظام کے آپریشن کی تجزیہ کے لیے ایک بنیادی طریقہ ہے، جس کا مقصد برق کے نظام کی سلامتی، اعتماد کاری، اور کارکردگی کو یقینی بنانا ہوتا ہے۔ ایک برق کا مونیٹرنگ نظام بنیادی طور پر معلومات کی جمع کرنے والے یونٹس، معلومات کے منتقلی کے نیٹ ورک، مونیٹرنگ اور مینجمنٹ پلیٹ فارمز، اور الباغی اور جواب کے مکینزم پر مشتمل ہوتا ہے۔ معلومات کی جمع کرنے والے یونٹس کئی برق کے معدات- جیسے جنریٹرز، ٹرانسفورمرز، اور تقسیم کے ڈیوائسز- سے آپریشن کی معلومات کو جمع کرتے ہیں- جیسے ولٹیج، کرنٹ، فریکوئنسی، اور پاور فیکٹر کے کی کی پیرامیٹرز۔

جمع کی گئی معلومات پھر استحکامی اور محفوظ مواصلاتی نیٹ ورک (جیسے فائر آپٹکس، بے تار منتقلی) کے ذریعہ مونیٹرنگ مرکز تک منتقل کی جاتی ہے۔ ایک کارکردگی کا منتقلی نیٹ ورک معلومات کی موسمیت اور کاملیت کو یقینی بناتا ہے، بعد میں تجزیہ کے لیے ایک موثوقہ بنیاد فراہم کرتا ہے۔ مونیٹرنگ اور مینجمنٹ پلیٹ فارم جمع کی گئی معلومات کی حقیقی وقت کی مونیٹرنگ اور تجزیہ کرتا ہے، بڑی معلوماتی تجزیہ اور کلاود کمپیوٹنگ کی تکنالوجی کو استعمال کرتے ہوئے بصری رابط اور فیصلہ سازی کی مدد فراہم کرتا ہے، آپریٹرز کو موثر فیصلے لینے میں مدد کرتا ہے۔

2. نظام کی ڈیزائن

2.1 نظام کی معماری

ذہین برق کے مونیٹرنگ نظام کی معماری میز 1 میں ظاہر کی گئی ہے۔

ذہین برق کے مونیٹرنگ نظام کی معماری میں، ہر لیئر کی کامیابی اپنی اہم تکنالوجیوں کے ساتھ مکمل ہوتی ہے، ایک کارکردگی کا موثر فریم ورک تشکیل دیتی ہے۔ حسیت کا لیئر سینسرز اور سمارٹ میٹرز کے ذریعہ حقیقی وقت کی معلومات کو جمع کرتا ہے، نظام کی کامیابی کی بنیاد اور شرط کے طور پر کام کرتا ہے۔ معلومات کی صحت اور موسمیت متعاقب تجزیہ کی کوالٹی کو بڑھاتا ہے۔

نیٹ ورک کا لیئر معلومات کی منتقلی کا مرکز کام کرتا ہے، فائر آپٹک اور بے تار مواصلات جیسی ترقی یافتہ تکنالوجیوں کو استعمال کرتے ہوئے معلومات کو تیز اور موثوقہ طور پر مونیٹرنگ مرکز تک منتقل کرتا ہے۔ یہ معلومات کی کاملیت اور محفوظیت کو بھی یقینی بناتا ہے، منتقلی کے دوران معلومات کی کھوئی یا تبدیلی سے روکتا ہے۔ اپلیکیشن کا لیئر گہری معلومات کی تجزیہ اور بصریت کا ذمہ دار ہوتا ہے، ترقی یافتہ معلومات کے پروسیسنگ الگورتھم اور بڑی معلومات کی تکنالوجی کو استعمال کرتے ہوئے بڑی معلومات کو قیمتی نتائج میں تبدیل کرتا ہے، مینجرز کو درست فیصلے لینے میں مدد کرتا ہے۔

2.2 ہارڈوئر کا انتخاب

نظام کے ہارڈوئر کے حصے اور ان کی اہم کارکردگی کے پیرامیٹرز میز 2 میں ظاہر کیے گئے ہیں۔

2.3 معلومات کی مواصلاتی ریاست

2.3.1 معلومات کی جمع کرنا اور منتقلی

معلومات کی جمع کرنا اور منتقلی ذہین برق کے مونیٹرنگ نظام کے اہم حصے ہیں، نظام کی حقیقی وقت کی کارکردگی اور کارکردگی کو مستقیماً متاثر کرتے ہیں۔ اس عمل میں، حسیت کے لیئر میں کئی سینسرز اور مونیٹرنگ ڈیوائسز برق کے نظام سے کی کی آپریشن کی معلومات- جیسے ولٹیج، کرنٹ، پاور، اور فریکوئنسی- کے ساتھ ساتھ توزیع شدہ پیداوار کے ذریعہ آپریشن کی حالت کی معلومات کو جمع کرتے ہیں۔

معلومات کی صحت کو یقینی بنانے کے لیے، جمع کرنے والے ڈیوائسز کو عالی صحت اور عالی موثوقیت کی ضرورت ہوتی ہے [10]۔ جمع کرنے کے بعد، معلومات نیٹ ورک کے لیئر تک منتقل کی جاتی ہیں، بنیادی طور پر فائر آپٹک مواصلات، بے تار مواصلات، اور انٹرنیٹ آف ٹھنگز (IoT) کی تکنالوجی کو استعمال کرتے ہوئے۔ فائر آپٹک مواصلات کے عالی بینڈ وڈ اور کم لیٹنسی کی وجہ سے یہ بڑے پیمانے پر معلومات کی منتقلی کے مناظر کے لیے موزوں ہوتا ہے۔ بے تار مواصلات میں ملایا اور آسانی ہوتی ہے، بے تار سگنل کے ذریعہ کئی مونیٹرنگ پوائنٹ کو موثر طور پر کور کرتا ہے۔

2.3.2 محفوظیت کی تدابیر

ذہین برق کے مونیٹرنگ نظام میں، محفوظیت کی تدابیر جیسے معلومات کی انکرپشن، نیٹ ورک کی محفوظیت کی حفاظت، اور رسائی کا کنٹرول ایک کئی لیئر کی محفوظیت کا فریم ورک تشکیل دیتے ہیں۔ یہ فریم ورک خارجی حملوں اور داخلی خطرات کو موثر طور پر کم کرتا ہے، ذہین برق کے مینجمنٹ کی نفاذ کے لیے ایک محفوظ بنیاد فراہم کرتا ہے۔ معلومات کی منتقلی کے دوران مضبوط انکرپشن الگورتھم کو نفاذ کرتے ہوئے معلومات کو انٹرسیپٹ یا تبدیل کرنے سے روکا جاتا ہے۔ متناظر انکرپشن الگورتھم جیسے ایڈوانسڈ انکرپشن سٹینڈرڈ (AES) کو استعمال کرتے ہوئے صرف صحیح دیکرپشن کی کنجی کے ساتھ صرف صارفین کو معلومات کا رسائی حاصل ہوتا ہے، جس سے حساس معلومات کی کاملیت اور خفیہ رکھنے کو یقینی بنایا جاتا ہے اور معلومات کو منتقلی کے دوران تبدیلی سے روکا جاتا ہے۔ نیٹ ورک کی محفوظیت کی حفاظت کے لحاظ سے، کئی ڈیوائسز اور نظام کی ملاتی کا خطرہ سائبر حملوں کو بہت زیادہ بڑھاتا ہے۔ اس لیے، فائر واں، انٹروژن ڈیٹیکشن سسٹم (IDS)، اور انٹروژن پریونشن سسٹم (IPS) جیسے محفوظیت کے ڈیوائسز کو نصب کرتے ہوئے نیٹ ورک ٹریفک کی حقیقی وقت کی نگرانی، مشکوک کارکردگی کی شناخت، اور روکنے کو ممکن بناتا ہے، محفوظیت کو بہتر بناتا ہے۔ صارف کی رسائی کا کنٹرول اور اصلاح کی تدابیر، جیسے رول بیسڈ رسائی کنٹرول (RBAC)، صرف مجاز صارفین کو مخصوص نظام کے کاموں اور معلومات کا رسائی حاصل کرنے کی اجازت دیتی ہیں۔ یہ داخلی معلومات کی لوٹن کے خطرے کو کم کرتا ہے، نظام کی محفوظیت کو بہتر بناتا ہے، اور غیر مجاز رسائی کو موثر طور پر روکتا ہے۔

3. تحقیقی طریقہ کار

3.1 تحقیقی ڈیزائن

اس مطالعہ میں تجرباتی اور سیمولیشن کے طریقوں کو مل کر استعمال کیا گیا ہے، حقیقی دنیا کے بجلی کے بازار کی معلومات کو سیمولیشن شدہ بجلی کی مانگ کے ساتھ مل کر کئی تجرباتی مناظر تعمیر کیے گئے ہیں۔

یہ مناظر نظام کی موثر جانچ اور تجزیہ کو ممکن بناتے ہیں۔ تجرباتی ڈیزائن میں، نظام کی کارکردگی کی تجزیہ بنیادی طور پر سیڈولنگ کی کارکردگی، وسائل کی استعمال، اور جواب کے وقت جیسے میٹرکس پر مرکوز ہوتی ہے۔ مختلف لاڈز، وسائل کی تقسیم، اور پیداوار کے طرز کی کنفیگریشن کے ذریعہ، نظام کی کارکردگی کو مختلف آپریشن کی حالت میں سیمولیشن کیا جاتا ہے۔ محفوظیت کی تجزیہ کے لیے، نظام کی ایک غیر متوقع واقعات کی مثلاً سائبر حملوں، نظام کی کامیابیوں، اور معلومات کی خرابی کے خلاف محکمیت پر مرکوز ہوتی ہے۔

ذہین برق کے مونیٹرنگ نظام کی کارکردگی کی مکمل تجزیہ کے لیے، ایک علمی تجزیہ کا فریم ورک اور انڈیکیٹر کا نظام تیار کیا گیا ہے، جس میں کارکردگی کے میٹرکس- جیسے جواب کا وقت، سیڈولنگ کی کامیابی کا تناسب، وسائل کی استعمال، اور نظام کی استحکام- اور محفوظیت کے میٹرکس- جیسے انٹروژن ڈیٹیکشن کا تناسب، خلل کی پیچھے کے وقت، اور معلومات کی انکرپشن کی طاقت شامل ہیں۔

3.2 کارکردگی کی تجزیہ

توزیع شدہ پیداوار میں ذہین برق کے مونیٹرنگ نظام کی کارکردگی کی بہترین کنٹرول کی تجزیہ میز 3 میں ظاہر کی گئی ہے۔

میز 4 میں محفوظیت کی تجزیہ کے میٹرکس ذہین برق کے مونیٹرنگ نظام کے لیے مکمل محفوظیتی تدابیر فراہم کرتے ہیں۔ یہ میٹرکس معلومات کی انکرپشن، انٹروژن ڈیٹیکشن، رسائی کا کنٹرول، خلل کی مرتضی، اور بد نیت سافٹ ویئر کی حفاظت جیسے پہلوؤں کو کور کرتے ہیں، نظام کو موثر طور پر ممکنہ خطرات کا مقابلہ کرنے کی ضمانت دیتے ہیں جیسے سائبر حملے،