طراحی اتصال هماهنگ خودروهای الکتریکی به سیستم توزیع

خودروهای الکتریکی و هیبریدی از وسایل جدایی ناپذیر در زندگی آینده بشر می باشند که با توجه به بازدهی بالا و کاهش صدور گاز¬های گلخانه¬ای روز به روز در حال توسعه می باشند؛ اما افزایش ناگهانی این خودروها مشکلاتی نیز در پی دارد، از جمله اتصال ناهماهنگ آنها به شبکه برق می¬باشد که تاثیرات بسیار نامطلوبی را بر روی شبکه ایجاد می کند که می توان به موارد زیر اشاره کرد: انحراف ولتاژ از محدوده مجاز، هارمونیک زایی، افزایش تلفات و پر بار شدن شبکه تا جایی که احتمال فروپاشی شبکه می رود. این مسئله لزوم برنامه ریزی در اتصال خودرو¬ها را نشان می دهد. بنابراین هدف ما در این مطالعه و پژوهش کاهش تلفات و افزایش راندمان شبکه، هموارسازی منحنی بار و کنترل ولتاژ در محدوده مجاز برای جلوگیری از فروپاشی شبکه می¬باشد. در راستای رسیدن به این هدف، چندین طرح در این پایان نامه بیان می شود که هر کدام دارای مزایا و معایب مختلفی می¬باشند. استفاده از این طرح ها بسته به موقعیت جغرافیایی، سطح فنی آن کشور و اهمیت کنترل خودروها در آن منطقه دارد. برنامه ای که در اینجا استفاده می¬شود برنامه روان و ساده تری است که با استفاده از روابط ریاضی، پاسخی دقیق را در جهت کاهش تلفات با رعایت حق تساوی بین تمام مشترکین ارائه می¬دهد، به نحوی که ولتاژ در محدوده¬ی مجاز حفظ می¬شود. برای این منظور از پخش بار جاروب رفت و برگشتی استفاده می¬کنیم زیرا در سیستم توزیع از پخش بارهای نیوتن رافسون ، گوس سایدل و ... نمی¬توان استفاده کرد. علت آن هم زیاد بودن نسبت مقاومت به اندوکتانس در سیستم توزیع در مقایسه با سیستم انتقال می¬باشد. همین امر باعث می¬شود ماتریس های حاصل از پخش بارهای معمول معکوس پذیر نبوده و نتوان به جواب رسید. در این راستا از اولویت بندی مشترکین در سه دوره زمانی پیک، متوسط و آزاد در درصد نفوذ¬های مختلف خودرو¬ها استفاده می¬شود. دوره زمانی پیک دوره ای است که اتصال خودروها به سیستم با پیک بار شبکه همپوشانی پیدا می¬کند و نیاز به برنامه ریزی بیشتری دارد. بنابراین به نفع سیستم برق می باشد که با مسائل تشویقی، مشترکین در دوره های زمانی متوسط و آزاد به سیستم متصل شوند. در ادامه در سناریوی دیگری زمان شارژ همه مشترکین را در یک دوره زمانی برنامه ریزی می کنیم تا با مقایسه این دو سناریو به نتایج بیشتری برسیم. با در نظر گرفتن درصد نفوذهای مختلف برای حضور خودروها در شبکه می¬توان از عملکرد برنامه انجام گرفته در شرایط مختلف حضور خودروهای الکتریکی در شبکه آگاهی یافت.