Utilizing plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs) is growing fast and booming nowadays. These vehicles, as portable loads and energy sources, may be connected to standard sockets at home. As a result, those extra electrical loads, grid to vehicle, generations, and vehicle to grid, have several impacts on distribution networks, e.g., network energy loss. This paper presents a two-stage optimization method to minimize the energy loss of microgrid with different penetration levels of PHEVs. In the first stage, a novel convex quadratic objective function for active power management of PHEVs is proposed, and daily required energy of PHEVs is calculated based on stochastic model of PHEV owners' behavior. It is supposed that PHEVs can be employed as distributed capacitors. Therefore, reactive power of PHEVs is specified in the second stage. Afterward, the proposed methodology is applied to a realistic distribution network. It will be illustrated that network energy loss is likely to rise considerably in the case of increasing penetration level of PHEVs without smart charging strategy; in order to minimize network energy loss, a smart management scheme will have to be considered. Also, the significant impact of PHEVs' active and reactive power management on energy loss reduction will be demonstrated

چکیده

امروزه استفاده از خودروهای الکتریکی هیبریدی پلاگین (PHEVs) در حال رشد سریع و پررونق می باشد. این وسایل نقلیه، به عنوان بارها و منابع انرژی قابل حمل، ممکن است به سوکت استاندارد در خانه متصل شوند. به عنوان یک نتیجه، بارهای الکتریکی اضافی، اتصال شبکه به خودرو، تولیدات، و اتصال وسیله نقلیه به شبکه، چندین اثر در شبکه های توزیع دارد، به عنوان مثال، تلفات انرژی شبکه است. این مقاله یک روش بهینه سازی دو مرحله ای برای به حداقل رساندن تلفات انرژی ریزشبکه با سطوح مختلف نفوذ PHEVها ارائه می دهد. در مرحله اول، یک تابع هدف درجه دوم محدب جدید برای مدیریت توان اکتیو PHEVها پیشنهاد شده است، و انرژی مورد نیاز روزانه از PHEVها بر اساس مدل تصادفی رفتار صاحبان PHEV محاسبه شده است. فرض بر این است که PHEVها می توانند به عنوان خازن های توزیع استفاده شوند. بنابراین، توان راکتیو PHEVها در مرحله دوم مشخص شده است. پس از آن، روش پیشنهادی به یک شبکه توزیع واقعی اعمال شده است. می توان نشان داد که به احتمال زیاد تلفات انرژی شبکه، بطور قابل توجهی در اثر افزایش سطح نفوذ PHEVها بدون استراتژی شارژ هوشمند، افزایش می یابد؛ برای به حداقل رساندن تلفات انرژی شبکه، یک طرح مدیریت هوشمند باید در نظر گرفته شود. همچنین، تاثیر قابل توجه مدیریت توان اکتیو و راکتیو PHEVها، بر کاهش اتلاف انرژی نشان داده خواهد شد.

1-مقدمه

پیشرفت های فن آوری SWIFT در بخش خودرو، همراه با افزایش قیمت نفت و همچنین رشد نگرانی های زیست محیطی، باعث ظهور سریع وسایل نقلیه الکتریکی (EVS) با منابع انرژی توسعه یافته، شده است [1]. اساسا دو نوع EVS وجود دارد: 1) وسایل نقلیه الکتریکی باتری خالص، که تنها با باتری به عنوان منبع برق کار می کنند؛ و 2) PHEVs، که در اصل با ترکیبی از دو منبع توان، به عنوان مثال، باتری و بنزین کار می کنند...