Abstract
As electric vehicles (EVs) are becoming more widespread, their high power consumption presents challenges for the residential low voltage networks, especially when connected to long feeders with unevenly distributed loads. However, if intelligently integrated, EVs can also partially solve the existing and future power quality problems. One of the main aspects of the power quality relates to voltage quality. The aim of this work is to experimentally analyze whether series-produced EVs, adhering to contemporary standard and without relying on any vehicle-to-grid capability, can mitigate line voltage drops and voltage unbalances by a local smart charging algorithm based on a droop controller. In order to validate this capability, a low-voltage grid with a share of renewable resources is recreated in SYSLAB PowerLabDK. The experimental results demonstrate the advantages of the intelligent EV charging in improving the power quality of a highly unbalanced grid
چکیده
با گسترش خودروهای برقی (EV ها)، مصرف توان بالای آن‌ها چالش‌هایی را برای شبکه‌های ولتاژ پایین مسکونی به وجود آورده است به خصوص زمانی که به فیدرهای بلند با بارهای توزیع شده ناهموار متصل می‌شوند. اما، در صورتی که یکپارچه‌سازی خودروها به‌صورت هوشمند صورت گیرد، EV ها قادر هستند که مسائل کیفیت توان کنونی و آینده را به‌صورت مقطعی حل نمایند. یکی از جنبه‌های اصلی این تحقیق تحلیل عملی این موضوع است که آیا EV های تولید شده از یک سری، مطابق با استانداردهای همزمان و بدون تکیه بر قابلیت خودرو به شبکه، می‌توانند افت ولتاژ خط و نیز عدم تعادل‌های ولتاژ را با استفاده از الگوریتم‌های شارژ هوشمند به‌صورت محلی بر اساس کنترل کننده دروپ حل نمایند یا خیر. به‌منظور تأیید این قابلیت، یک شبکه ولتاژ پایین با سهمی از منابع تجدید پذیر در SYSLAB PowerLabDK ساخته شده است. نتایج عملی اثبات کننده مزیت‌های شارژ هوشمند EV در بهبود کیفیت توان در یک شبکه به‌شدت نامتعادل است.
1-مقدمه
اپراتورهای سیستم توزیع (DSO ها) شبکه‌های توزیع را با گذر زمان طراحی کرده و به‌منظور تأمین تقاضای پیش‌بینی شده و تنها با پخش توان تک‌سویه مورد بهره‌برداری قرار می‌دهند. امروزه، به خاطر افزایش سهم منابع انرژی تجدید پذیر، DSO ها با چالش‌های زیادی در بهره‌برداری از شبکه‌های ولتاژ پایین که با نفوذ خودروهای برقی (EV) پیچیده‌تر نیز شده است، مواجه هستند. مؤسسه انرژی دانمارک پیش‌بینی کرده است که 447000 خودروی برقی در دانمارک تا سال 2020 در یک سناریوی نفوذ مناسب اضافه شود، به این معنی که شبکه‌های توزیع می‌بایست با مسائل مختلفی در مورد تضعیف ولتاژ، به خصوص در سیستم‌های نامتعادل که در آن کیفیت توان قبلاً نیز کم بوده است، مواجه شوند. برخلاف سایر کشورهای اروپایی، ارتباطات سه فاز در کشور دانمارک به‌جز برای مصرف‌کننده صنعتی، دارای رزرو نیست اما این رزرو برای مصرف‌کننده خانگی مهیا است. بنابراین، اپراتورهای سیستم توزیع (DSO ها) با عدم تعادل بالایی که ناشی از عدم وجود تنظیم ولتاژ در اتصال بارهای تک فاز است، مواجه می‌شوند....