Abstract
Distributed solar generation has the potential to reach high penetration levels in distribution systems. However, its integration reshapes distribution system power flows and causes rapid-fluctuations in system statuses. The facts challenge major voltage management approaches, nowadays, such as using online load tap changing (OLTC) transformers, voltage regulators (VRs), or shunt capacitors. In this paper, we explore the capability of using vehicle-to-grid (V2G) electric vehicles (EVs) to join distribution system voltage management, and to collaborate with OLTCs to mitigate the voltage problems caused by distribution solar generations. A two-stage control method is proposed for this purpose. The first stage controls the making of rolling schedules for EV charging and OLTC tap positions, while the second controls the EVs to resist the solar generation fluctuation to maintain voltage profiles. A case system with simultaneous overvoltage/undervoltage risks is designed to test the effectiveness of the proposed method. The results demonstrate that both the over/undervoltage risks are mitigated
چکیده
تولید انرژی خورشیدی پراکنده می تواند به سطوح نفوذ بالایی در سیستم های توزیع دست یابد. با این حال ادغام آن در شبکه، پخش بار سیستم توزیع را تغییر داده و باعث ایجاد نوسانات سریعی در وضعیت سیستم می شود. امروزه این مسائل، روش های اصلی مدیریت ولتاژ مانند استفاده از ترانسفورماتورهای تغییر دهندۀ تپ بار آنلاین (OLTC)، رگولاتورهای ولتاژ (VR) یا خازن های شنت را به چالش می کشند. در این مقاله، قابلیت استفاده از خودروهای برقی قابل اتصال به شبکه (V2G) برای مشارکت در مدیریت ولتاژ سیستم توزیع و همکاری با ترانسفورماتورهای OLTC برای کاهش مشکلات ولتاژ ناشی از تولید انرژی خورشیدی پراکنده را بررسی می کنیم. برای این منظور یک روش کنترل دو مرحله ای پیشنهاد شده است. مرحلۀ اول، زمان بندی های غلتان برای شارژ EV و موقعیت تپ در OLTC را کنترل می کند در حالی که مرحلۀ دوم، خودروهای برقی را کنترل می کند تا در برابر نوسانات خورشیدی مقاومت کنند و پروفایل ولتاژ حفظ شود. یک سیستم موردی نیز با ریسک های همزمان اضافه-ولتاژ/ زیر-ولتاژ برای آزمایش کارائی روش پیشنهادی طراحی شده است. نتایج حاصل نشان می دهند که هر دو ریسک اضافه-ولتاژ/ زیر-ولتاژ کاهش یافته اند.
1-مقدمه
نفوذ بالای تولید انرژی خورشیدی پراکنده، مدیریت ولتاژ سیستم توزیع را به چالش می کشد، نه تنها به دلیل اینکه نفوذ آن باعث تغییر شکل پخش بار در سیستم توزیع می شود، بلکه به این دلیل نیز که اکثر روش های موجود برای مدیریت ولتاژ مانند استفاده از ترانسفورماتورهای تغییر دهندۀ تپ بار (OLTC)، رگولاتورهای ولتاژ (VR) و خازن های شنت به خاطر محدودیت های مکانیکی نمی توانند واکنش به موقعی به نوسان سریع ارائه دهند.