Συντάχθηκε 27-03-2018 14:27
από Sofia Malandraki
Email συντάκτη: sofiamalandraki<στο>tuc.gr
Ενημερώθηκε:
-
Ιδιότητα: υπάλληλος ΗΜΜΥ.
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
Πρόγραμμα Προπτυχιακών Σπουδών
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
Ιωάννη Ψαρρά
με θέμα
Σύστημα Ελέγχου Φόρτισης Ηλεκτρικών Οχημάτων με Βέλτιστη Λειτουργία του Δικτύου Διανομής
Plugged in Electric Vehicles (PEV) Charging Control System with Optimal Distribution Network Operation
Πέμπτη 29 Μαρτίου 2018, 13:30
Εργαστήριο Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων, Κτήριο Επιστημών
Πολυτεχνειούπολη
Εξεταστική Επιτροπή
Καθηγητής Κωνσταντίνος Καλαϊτζάκης (επιβλέπων)
Αναπληρωτής Καθηγητής Ευτύχιος Κουτρούλης
Δρ. Ιωάννης Κατσίγιαννης
Περίληψη
Η παγκόσμια ανησυχία για ζητήματα που αφορούν το περιβάλλον, όπως η έντονη αύξηση των αέριων ρύπων του φαινομένου του θερμοκηπίου σε συνδυασμό με την έλλειψη των ορυκτών καυσίμων έδωσε ώθηση στην υιοθέτηση εναλλακτικών μέσων μεταφοράς φιλικότερων προς το περιβάλλον. Ιδανική λύση στο ζήτημα των μεταφορών αποτελούν τα ηλεκτρικά οχήματα. Παράλληλα με τα οικονομικά και τα περιβαλλοντικά οφέλη που προσφέρουν τα ηλεκτρικά οχήματα, η μαζική παραγωγή τους μπορεί να τροποποιήσει σημαντικά το προφίλ της ζήτησης των δικτύων διανομής. Το γεγονός αυτό αναμφισβήτητα μπορεί να προκαλέσει επιβάρυνση στη ομαλή λειτουργία του δικτύου, όπως διακυμάνσεις της τάσης, υπερφορτίσεις του δικτύου κ.α.
Προκειμένου να αποφευχθούν αυτά τα θέματα, είναι απαραίτητο να εφαρμοστεί ένα μοντέλο ενεργειακής διαχείρισης της φόρτισης των ηλεκτρικών οχημάτων. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής είναι η ανάπτυξη ενός συστήματος ελέγχου φόρτισης που ως στόχο έχει την ικανοποίηση των αναγκών φόρτισης των χρηστών των ηλεκτρικών οχημάτων χωρίς να παραβιάζονται ταυτόχρονα οι τεχνικοί περιορισμοί του δικτύου. Η μελέτη αυτή αφορά τις επιπτώσεις διείσδυσης των οχημάτων στο δίκτυο για δύο σενάρια φόρτισης:
- Μη ελεγχόμενη Φόρτιση (Dumb Charging)
- Ελεγχόμενη Φόρτιση (Smart Charging)
Βασικά κριτήρια σύμφωνα με τα οποία αναπτύχθηκε το συγκεκριμένο σύστημα ελέγχου αποτέλεσαν:
- Διακύμανση της τάσης των ζυγών του δικτύου σε όρια τα οποία θέτει ο διαχειριστής.
- Ελαχιστοποίηση των απωλειών του δικτύου.
- Ελαχιστοποίηση του κόστους φόρτισης των οχημάτων σύμφωνα με την τιμή της ηλεκτρικής ενέργειας κάθε χρονική στιγμή.
Δίνεται λοιπόν έμφαση στην όσο το δυνατόν πιο ομαλή απορρόφηση των ηλεκτρικών οχημάτων από τα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας. Η έμφαση αυτή γίνεται ολοένα και πιο δαπανηρή, σε ένα περιβάλλον με ραγδαίες τεχνολογικές εξελίξεις που προσφέρουν δυνατότητες για σημαντική αύξηση της απόδοσης των συστημάτων ενέργειας.
Abstract
The global concern over environmental issues, such as the intense growth of gaseous pollutants of the greenhouse effect in conjunction with the lack of fossil fuels, stimulated the adoption of alternative means of transportation which are more environmentally friendly. The ideal solution to the transport issue is electric vehicles. Along with the economics and the environmental benefits of electric vehicles, their mass production can significantly modify the demand profile of distribution networks. This can undoubtedly cause a burden to the smooth operation of the network, such as voltage fluctuations, network overloads and so on.
In order to avoid these issues, it is essential to apply a model of energy management of the electric vehicle charging. The purpose of this thesis is to develop a charging control system that aims to meet the charging requirements of electric vehicles without breaking the technical limitations of the network. This study deals with the impacts of vehicle connection on the network for two charging scenarios:
- Dumb Charging
- Smart Charging
The main criteria according to which this specific control system was developed were:
- Variation of the voltage of the bus scales to limits set by the manager.
- Minimization of the network losses.
- Minimization of the cost of charging the vehicles according to the price of electricity at all times.
So, emphasis is placed on the smoothest absorption of the electric vehicles by electricity networks. This emphasis is becoming more and more costly, in an environment with rapid technological advancements that offer opportunities for a significant increase in the performance of energy systems.
