ریئل ٹائم آئیٹرنیشن این ایم پی سی بیسہ میل سیکنڈ سے کم وقت میں آف شور ونڈ ٹربائن کنٹرول کیسے حل کرتا ہے

آف شور ونڈ ٹربائنز جن میں فل پاور کنورٹرز لگے ہوتے ہیں ان کے سامنے ایک پیچیدہ کنٹرول چیلنج ہوتا ہے۔ اس میں پاور ٹریکنگ، الیکٹریکل سیفٹی اور میکانیکی لوڈ کم کرنے کا کام اکٹھا سرانجام دینا ضروری ہوتا ہے۔ نان لینیئر ماڈل پریڈکٹو کنٹرول اس کثیر مقصدی مسئلے کو حل کرنے کے لیے ایک منظم فریم ورک فراہم کرتا ہے۔ تاہم روایتی طریقے اکثر تجارتی ٹربائنز کی سخت کمپیوٹیشنل ضروریات کو پورا نہیں کر پاتے۔ پرانی تکنیکوں میں ہر کنٹرول سٹیپ پر غیر لینیئر پروگرام کو مکمل طور پر حل کیا جاتا ہے۔ اس سے حساب کتاب کا وقت بڑھ جاتا ہے جو مستحکم آپریشن کے لیے درکار دس سے سو میل سیکنڈ کے دورانیے کے مطابق نہیں ہوتا۔

موجودہ فارمولیشنز میں اکثر اہم الیکٹریکل سخت قیود شامل نہیں ہوتیں۔ یہ طوفان کی رفتار کے لیے مہنگے لائیڈار سسٹمز پر انحصار کرتے ہیں۔ اس سے عملی استعمال محدود ہو جاتا ہے۔ ان حدود کو دور کرنے کے لیے ایک نیا ریئل ٹائم آئیٹرنیشن این ایم پی سی فریم ورک پیش کیا گیا ہے۔ یہ طریقہ کار ہر کنٹرول سٹیپ پر ایک مختصر ریئل ٹائم آئیٹرنیشن انجام دیتا ہے۔ اس میں صرف ایک سیکوئنشل کواڈریٹک پروگرامنگ سٹیپ چلتا ہے۔ یہ سٹیپ پیرامیٹرک نان لینیئر پروگرام پر زیادہ سے زیادہ پانچ نیوٹن آئیٹرنیشن کے ذریعے انجام پاتا ہے۔

سسٹم میں وارم اسٹارٹ انیشلائزیشن اور سولیوشن شفٹ اسٹریٹیجی کا استعمال کارکردگی بہتر بناتا ہے۔ ٹارک کمانڈ کی حد اور ڈی سی لنک وولٹیج ڈیڈ بینڈ کو آپٹیمل کنٹرول پرابلم میں ہیڈ باؤنڈز کے طور پر شامل کیا گیا ہے۔ ٹارک ریٹ لمٹ کو دو طریقوں سے لاگو کیا گیا ہے۔ پہلا طریقہ کوسٹ فنکشن میں کواڈریٹک پنلٹی ہے۔ دوسرا طریقہ سلور آؤٹ پٹ پر پلس یا مائنس پندرہ کلو نیوٹن فی سیکنڈ کی سخت سیریچریشن ہے۔

کنٹرولر دوسرے آرڈر آٹو ریلیسوٹو ریسیٹر کا استعمال کرتا ہے۔ یہ دو سیکنڈ کے افق کے لیے ہوا کی رفتار کی پیش گوئی فراہم کرتا ہے۔ پاور ٹریکنگ وزن پیش گوئی کی اعتماد کی بنیاد پر خودکار طریقے سے ایڈجسٹ ہوتا ہے۔ ابلیشن تجربوں سے معلوم ہوا کہ وارم اسٹارٹ سولیوشن شفٹ میکانزم انتہائی اہم ہے۔ اگر اسے ہٹا دیا جائے تو گرڈ لوڈ ڈراپ کے دوران پاور ٹریکنگ کی غلطی تین سو سات فیصد تک بڑھ سکتی ہے۔

چار مختلف آپریٹنگ سیناریوز پر موازناتی سمولیشنز نے دکھایا کہ تجویز کردہ کنٹرولر کا اوسط حساب کتاب کا وقت تین سے چار میل سیکنڈ کے درمیان ہے۔ یہ معیاری این ایم پی سی سے تقریباً دس گنا تیز ہے۔ گرڈ لوڈ ڈراپ کے دوران پاور ٹریکنگ کی غلطی پی آئی کنٹرولر کے مقابلے میں ساٹھ اعشاریہ ایک فیصد کم ہوئی۔ معیاری این ایم پی سی کے مقابلے میں یہ ساٹھ اعشاریہ پانچ فیصد کم رہی۔

یہ نتائج ثابت کرتے ہیں کہ الیکٹریکل قیود والے اور لائیڈار سے پاک آر ٹی آئی این ایم پی سی کا استعمال ممکن ہے۔ یہ آف شور فل پاور کنورٹر ٹربائنز میں پاور ٹریکنگ اور الیکٹریکل قیود کے انتظام کے لیے انجینئرنگ صلاحیت رکھتا ہے۔ اتنی تنگ وقت میں اتنی پیچیدہ کنٹرول منطق چلانے کی صلاحیت نئے راستے کھولتی ہے۔ اس سے مہنگے بیرونی سینسنگ ہارڈ ویئر کی ضرورت کے بغیر قابل اعتماد ری نیوو ایبل انرجی انٹیگریشن ممکن ہو جاتی ہے۔