شارژ، خودروهای، این، PHEVها، خودروها، شبکه‌های

ی اطلاعات در بخش‌های مختلف می‌باشد. نتایج این مقاله نشان می‌دهد که تهدید اساسی برای شبکه کالیفرنیا، شارژ کنترل نشده (ناهماهنگ) PHEVها در ساعات اوج مصرف می‌باشد و با استفاده از شارژ کنترل شده (هماهنگ) PHEVها در زمان پائین بودن مصرف، می‌توان بر این مشکل غلبه نمود.
در مرجع [62] از یک روش هوشمند برای شارژ PHEVها استفاده شده است. در این مقاله با استفاده از دو روش کنترل بار محلی و خارجی، شارژ PHEV کنترل شده است. در روش کنترل شارژ محلی، روند شارژ هر خودرو به‌صورت مستقل کنترل می‌شود؛ زمان شارژ از لحظه اتصال خودرو به شبکه آغاز می‌شود و فرض می‌شود که زمان خروج خودرو مشخص باشد و یا با استفاده از اطلاعاتی نظیر سابقه خودرو و یا اظهارات مالک مشخص شده باشد. در این‌حالت زمان و نرخ شارژ با استفاده از بار پایه خانگی محلی پیش‌بینی می‌شود. لذا بهینه‌سازی براساس بار محلی(خانگی) انجام می‌شود و تاثیر بارهای غیر محلی در نظر گرفته نخواهد شد و ممکن است که بارهای اوج محلی موجود بزرگ‌تر شده و یا مقدار جدیدی برای آن‌ها به وجود آید. در این روش هدف تعیین پروفیل بار بهینه محلی می‌باشد که براساس بار محلی پایه و بار ثابت شارژ مشخص می‌شود. اما روش دوم، روش کنترل انرژی براساس بار خارجی می‌باشد که در این روش، روند شارژ در یک محدوده وسیع‌تری از بارهای خانگی بوده و خودروها در مقیاس 100-200 خانه کنترل می‌شوند. مشابه حالت قبل، در این روش، برنامه‌ریزی براساس اطلاعات بار خارجی انجام خواهد شد. لذا روند شارژ با توجه به بار خارجی و بدون در نظر گرفتن تاثیرات محلی انجام خواهد شد و ممکن است که بارهای اوج محلی موجود بزرگ‌تر شده و یا مقدار جدیدی برای آن‌ها به وجود آید. هدف این بهینه‌سازی‌ها، مسطح نمودن بار و کاهش بار اوج می‌باشد. در این مقاله از برنامه‌ریزی درجه دوم برای بهینه‌سازی استفاده شده است.
پیشینه تحقیق در زمینه کاهش تلفاتبرای رفع مشکلات کیفیت توان، مرجع ]16[، استفاده مجتمع خودروها را بیان کرده است که در این‌صورت هارمونیکهای برخی خودروها توسط برخی دیگر از خودروها حذف میشود و در نهایت میزان هارمونیک کمتری وارد شبکه می‌شود. فرناندز در [58] تأثیر میزان سطوح مختلف نفوذ این خودروها را در سرمایه‌گذاری و افزایش انرژی تلفاتی شبکه توزیع مورد مطالعه قرار داده است. لوپز [59] نیز تأثیر مجموعه‌ای از EVها را در سیستم‌های قدرت مورد مطالعه قرار داده است. با توجه به نتایج مؤلفان، چارچوب پیشنهادی دارای دو بخش اصلی بهره‌برداری فنی شبکه و محیط بازار برق می‌باشد. شائو [59] تأثیر نرخ انرژی الکتریکی را براساس میزان تأثیر استفاده از این خودروها و میزان نفوذ آن‌ها بر روی توزیع شکل بارها تحلیل نموده است. کوئین [59] تقاضای بار در اثر شارژ باتری‌های خودروهای الکتریکی را مدل‌سازی و تحلیل نموده است.
کلمنت [60] تأثیر شارژ PHEVها را در شبکه توزیع خانگی مورد ارزیابی قرار داده است. روئی در مرجع [57] تأثیر PHEVها در سیستم‌های قدرت را از جنبه‌های مختلف مورد ارزیابی قرار داده است. بسته به موقعیت سیستم شارژ خودروها، کنترل شارژ خودروها می‌تواند به دو بخش شارژ خانگی و شارژ در جایگاه‌های عمومی تقسیم شود. در یک جایگاه عمومی ممکن است هزاران خودرو جهت شارژ وجود داشته باشند که باید شارژ این خودروها به دقت مدیریت شود. به‌عنوان نمونه زمانی‌که مردم اول صبح سرکار می‌رسند، می‌خواهند خودرو خودرا شارژ نمایند که بایستی شارژ آن‌ها طبق برنامه مدیریت شود. در غیر این‌صورت شبکه با اضافه بار مواجه شود و باعث قطعی شبکه خواهد شد.
سورتومی در [60] سه تابع هدف شامل حداقل‌سازی تلفات، حداکثرسازی ضریب بار و حداقل‌سازی واریانس بار تعریف نموده است. شارژ هماهنگ PHEVها می‌تواند تأثیر آن‌ها را بر روی سیستم توزیع به حداقل برساند. در مرجع [61] تأثیر PHEVها در شبکه برق بلژیک مورد مطالعه قرار گرفته است. بخش مهم این مقاله، انجام پخش‌ بارهای مختلف در حضورPHEV می‌باشد. سه حالت مختلف زیر جهت شارژ PHEVها با روش شارژ کنترل نشده مورد بررسی قرار گرفته است. این روش‌ها، بر روی شبکه 34 گره‌ای IEEE با میزان نفوذ PHEVها در حدود 0%، 10% ، 20% و 30% مورد مطالعه قرار گرفته است. در این مقاله نتیجه‌گیری شده است که افزایش تعداد PHEVها به شدت بر روی تلفات و نوسانات ولتاژ شین‌ها تاثیر می‌گذارد. در این مقاله هر روز به چهار بازه تقسیم شده است و پخش بار برای دو حالت بار زمستانی و تابستانی انجام شده است. در ابتدا با فرض عدم وجودPHEV، ولتاژ شین‌ها و جریان خطوط به‌دست آمده و این حالت به‌عنوان حالت مرجع انتخاب شده است. سپس فرض شده است که باتری با توان ثابت 4 کیلووات شارژ می‌شود و در ابتدای شارژ باتری‌ها خالی هستند. در هر ساعت 4 بار یا در هر 15 دقیقه یک‌بار پخش بار انجام شده است و شارژ هماهنگ برای کاهش تلفات خط نیز مورد بررسی قرار گرفته است و روابط مربوط به آن ارائه شده است. در ادامه با فرض این‌که بار به‌عنوان ورودی دارای مقدار قطعی نباشد، برنامه‌ریزی تصادفی انجام شده است. در این بخش تأثیر پیش‌بینی روزانه بار برای 24 ساعت آینده به‌عنوان هدف اصلی تعریف شده است.
روش پیشنهادیبا توجه به بخشهای قبل، تعداد خودروهای الکتریکی روز به روز در حال افزایش است و اتصال خودروهای الکتریکی به شبکه الکتریکی بدون مدیریت آن‌ها موجب افزایش تلفات و کاهش بیشتر ولتاژ میشود. ولی محدوده مجاز شاخصهای شبکه از ورود تعداد بالای خودروهای الکتریکی به شبکه جلوگیری میکنند. در کارهای صورت گرفته، با مدیریت توان شارژ و دشارژ باتری و همچنین کنترل زمان شروع شارژ باتری، توانستهاند که تعداد خودروهای قابل اتصال به شبکه را افزایش دهند ولی در مورد بهبود شاخصهای شبکه صحبتی نشده است. در این پایان‌نامه، علاوه‌بر افزایش تعداد خودروهای الکتریکی متصل شده به شبکه، بهبود شاخصهای شبکه نیز از اهداف مورد بررسی است. لذا برای این منظور مدیریت شارژ و دشارژ خودروهای الکتریکی بههمراه استفاده از پاسخگویی بار در این پایاننامه پیشنهاد میشود. بنابراین سؤالات ایجاد شده، عبارتند از:
آیا پاسخگویی بار و مدیریت توان خودروهای الکتریکی باعث بهبود شاخصهای شبکه و افزایش تعداد خودروهای الکتریکی که بتوانند از شبکه انرژی دریافت کنند، میشود.
در صورت بهبود شاخصهای شبکه با استفاده از مدیریت توان خودروهای الکتریکی و پاسخگویی بار، میزان بهبود چند درصد خواهد بود.
مدیریت توان خودروهای الکتریکی و پاسخگویی بار چند درصد تعداد خودروهای الکتریکی متصل شده به شبکه را افزایش خواهد داد.
با توجه به توضیحات بالا در این پایاننامه، کمینهسازی هزینه بار، تلفات، خرید انرژی خودروهای الکتریکی و کمینهسازی انحراف ولتاژ باسها از مقدار مطلوب در افق زمانی 24 ساعته به‌عنوان تابع هدف در نظر گرفته میشود. براساس این تابع هدف، خودروهای الکتریکی در بازهای از شبانهروز که قیمت انرژی ارزان است، از شبکه توان دریافت میکنند و بارها برای کاهش هزینه خود و تلفات میزان تقاضای خود را کاهش میدهند. همچنین ولتاژ تمامی باسها نزدیک به مقدار مطلوب خواهد بود. قیود مسأله عبارتند از:
قیود پخش توان: این قیود شامل قیود تعادل توان اکتیو و راکتیو در هر باس شبکه و در هر ساعت از شبانهروز است.
قیود خودروهای الکتریکی: این قیود شامل قیود تعادل توان بین شبکه و باتری، محدودیت توان باتری، انرژی ذخیره شده در باتری است.
قیود پاسخگویی بار: این قیود روشهای پاسخگویی بار را بهصورت رابطه ریاضی بیان میکند.
قیود امنیتی شبکه: شامل محدودیت ولتاژ هر باس و محدودیت توان خطوط است.
در مسأله ذکر شده قید تعادل توان راکتیو هر باس نیز در نظر گرفته شده است که در این‌صورت مسأله دارای ذاتی غیرخطی خواهد بود. برای حل مسأله یاد شده از نرمافزار بهینهسازی GAMS استفاده شده است و موارد مطالعاتی مختلف برروی شبکه 33 باسه شعاعی شبکه توزیع انجام میشود. در نهایت توانمندی مسأله مدنظر با توجه به موار مطالعاتی مختلف مورد بررسی خواهد شد.
روند ارائهی مطالبدر فصل دوم، ابتدا هدف و اهمیت مدیریت توان شارژ و دشارژ خودروهای الکتریکی بیان میشود و در بخش بعدی، کلیاتی از خصوصیات ساختاری و رفتاری خودروهای الکتریکی ارائه میگردد. در فصل سوم، مدل ریاضی مسأله مدنظر ارائه میشود که در ابتدا تابع هدف و در بخشهای بعدی قیود مسأله ذکر میشود. در فصل چهارم مسأله مدنظر برروی شبکه توزیع شعاعی33 باسه پیادهسازی میشود. در این فصل، ابتدا دادههای شبکه و خودروهای الکتریکی ارائه میشود و در بخشهای بعدی چهار مورد مطالعاتی مورد بررسی قرار میگیرد. نتایج و پیشنهادات در فصل پنجم ارائه شده است.
فصل دوم ل شبکه توزیع فشار ضعیف، پروفیل ولتاژ، تلفات، خودروهای الکتریکی و پاسخگویی بار
مقدمههمان‌طور که در فصل اول بیان شد، هدف در این تحقیق، برنامه‌ریزی بر روی نحوه‌ی شارژ و دشارژ خودروهای الکتریکی قابل اتصال به شبکه به‌نحوی‌که بتوانیم از آن در جهت کاهش تلفات شبکه و بهبود پروفیل ولتاژ شبکه در سیستم‌های توزیع فشار ضعیف بهره جوئیم. طبق بررسی‌های انجام گرفته امکان نفوذ خودروها به شبکه در سالهای آینده افزایش خواهد یافت، که موجب افزایش تقاضای انرژی از شبکه قدرت، افزایش تلفات کل سیستم، پرشدگی ظرفیت خطوط و انحراف ولتاژ شینها خواهد شد و در صورتی‌که برنامه‌ریزی مناسبی برای نفوذ خودروها به شبکه در نظر گرفته نشود سیستم قدرت با مشکلات زیادی رو به‌رو خواهد شد اما از طرف دیگر با مدیریت مناسب توان خودروهای الکتریکی متصل به شبکه می‌توانیم منجر به کاهش تلفات شبکه، افزایش ظرفیت خطوط و همچنین بهبود پروفیل ولتاژ شویم. لذا ابتدا در این فصل، هدف و اهمیت مدیریت توان توسط خودروهای الکتریکی توضیح داده خواهد شد و سپس در ادامه به معرفی انواع خودروهای الکتریکی و اطلاعات کلی در ارتباط با خودروهای الکتریکی همچون شارژر، باتری، به‌دست آوردن مشخصههای مهم باتری و همچنین مفهوم خودرو به شبکه و مزیت‌های استفاده از این تکنولوژی و همینطور اطلاعات کلی در مورد تحلیل پخش بار در سیستم قدرت، پروفیل ولتاژ و تلفات سیستم قدرت توضیح داده خواهد شد. شبکه‌های توزیع فشار ضعیفاز آن‌جا که امروزه اهمیت سیستم‌ها و شبکه‌های الکتریکی اعم از خطوط انتقال شبکه‌های توزیع هوایی و زمینی در همه جوامع بشری را می‌توان به سلسله اعصاب آدمی تشبیه نمود. چنان‌چه خللی در قسمتی از سیستم انتقال و یا توزیع در گوشه‌ای کشور رخ دهد اثر خود را در تمامی جامعه کم و بیش می‌گذارد خصوصاً با پیشرفت جوامع در همه سطوح زندگی اعم از صنعتی، کشاورزی، تجاری و امور فرهنگی لزوم نیاز به وجود سیستم توزیع و انتقال انرژی الکتریکی همگون و منظم افزایش می‌یابد از این‌رو بالا بردن کیفیت خطوط انتقال و شبکه‌های توزیع دیگر متعلقات آن ایجاد نظم و هماهنگی در کارهای مربوطه و رفع نواقص و کمبودها می‌توانند شرایط زندگی بهتری را برای جامعه فراهم نماید. به‌طور کلی سیستم انرژی الکتریکی دارای سه قسمت اصلی می‌باشد :
مرکز تولید نیرو (توسط نیروگاه‌ها)
خطوط انتقال نیروی برق
شبکه‌های توزیع نیروی برق
بیشتر نیروگاه‌ها را با توجه به امور اقتصادی و شرایط و عوامل گوناگون که در یک کشور موجود است ایجاد می‌نمایند. با توجه به همین موارد است که نیروگاه‌های گوناگونی از جمله نیروگاه‌های آبی، گازی، بادی و خورشیدی یا اتمی در نقطه‌ای که سهول الوصل و حتی ممکن است دور از مصرف‌کننده‌ها ساخته و ایجاد می‌نمایند و در اینجا وظیفه خطوط انتقال نیرو با لوازم و تجهیزات خاص خود، انتقال انرژی از محل تولید به اقصی نقاط کشور و سپس به شبکه‌های توزیع در محل مصرف است. ولتاژهای گوناگون انتقال و توزیع نیروی برق استاندارد شده در ایران شامل ولتاژهای 230 و 400 کیلوولت فشار قوی، ولتاژهای 63 و 132 کیلوولت فوق توزیع، ولتاژهای 11 و 20 و 33 کیلوولت فشار متوسط و نهایتاً ولتاژهای 220 و 380 ولت فشار ضعیف می‌باشند. در کشور ایران تغذیه الکتریکی مصرف‌کننده‌ها عموماً از جریان متناوب سه‌فاز و فشار ضعیف 400 ولت و 220 ولت استفاده می‌شود و به منظور تغذیه پست‌های فشار ضعیف به منظور در اکثر نقاط ایران از فشار متوسط 20 کیلوولت و جهت تغذیه پست‌های فشار متوسط بیشتر از فوق توزیع استفاده می‌گردد.
از جهتی نقش شبکه‌های توزیع (فشار متوسط و فشار ضعیف) در جامعه تحت پوشش خود را می‌توان به مویرگ‌هایی که بدن آدمی را مورد تغذیه قرار می‌دهند تشبیه نمود. به همین منظور تأمین انرژی الکتریکی مورد نیاز مصرف‌کنندگان شبکه‌های توزیع در بخش‌های گوناگون جامعه اعم از مسکونی، صنعتی، کشاورزی، تجاری و فرهنگی کشور باید دارای شرایط و خصوصیاتی باشد. این شرایط در شبکه‌های توزیع فشار ضعیف باید مورد توجه و اهمیت قرار گیرند که عبارتند از :
شرط اول اینکه جهت تأمین انرژی الکتریکی مورد نیاز مشترکین این است که شرکت‌های برق موظفند به‌طور دائم و در طول شبانه‌روز مقدار انرژی مورد نیاز مصرف‌کننده را که قبلاً مورد توافق قرار گرفته در اختیارشان قرار داده و در انتخاب میزان قدرت و نوع شبکه (اعم از شبکه‌های هوایی و یا زمینی) و سیم‌کشی و اجرای عملیات آن باید دقت و اهمیت لازم را مورد نیاز قرار دهند. شرط دوم در جهت تأمین انرژی مورد نیاز مصرف‌کنندگان این است که وضعیت شبکه‌های هوایی به طریقی باشد که در مواقع خرابی و یا سرویس شبکه در تغذیه مصرف‌کنندگان وقفه‌ای ایجاد نشود. شرط سوم عیب‌یابی سریع و رفع اشکال اتفاقاتی که ممکن است ناشی از عوامل طبیعی و یا حوادث غیر منتظره دیگر باید به سرعت عیب‌یابی و رفع عیب گردد.
انواع شبکه‌هاشبکه شعاعی یا باز، شبکه‌های مسدود یا رینگ یا حلقوی، شبکه مرکب یا تار عنکبوتی.
الف- شبکه‌های شعاعی یا باز
شبکه‌های شعاعی شبکه‌هایی هستند که در

این نوشته در پایان نامه ها ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *