Exploiting V2G to optimize residential energy consumption with electrical vehicle (dis) charging

تاریخ: ۲۰۱۱

پایگاه: IEEE Xplore

لینک دانلود اصل مقاله

نام مجله: In Smart Grid Modeling and Simulation

قیمت: ۲۰۰,۰۰۰ ریال

تعداد صفحات انگلیسی: ۶

تعداد صفحات فارسی: ۱۸

کد: ۳۰۳۸۹

چکیده فارسی

پیشرفت سریع و بالقوۀ خودروهای الکتریکی (هیبریدی) قابل اتصال به برق (PHEVها) موجب بروز چالش‌های متعددی در شبکۀ قدرت خواهد شد و به خصوص بارگذاری حاصل از آن به شدت افزایش خواهد یافت. رسیدگی مناسب به چنین خودروهایی یکی از چالش‌ها و فرصت‌های خلق شده برای شبکه‌های هوشمند است. به طور خاص، راهبردهای کنترل هوشمند برای فرآیند شارژ قادرند به طور چشم‌گیری افزایش پیک (اوج) بار را که برای مثال ممکن است ناشی از شارژ خودروی مسکونی در منزل باشد، کاهش دهند. علاوه بر این، باتری‌های خودروی متصل به شبکه را نیز می‌توان برای ارائۀ خدمات شبکه به کار گرفت، و به خصوص می‌توان انرژی ذخیره شده را به شبکه بازگرداند تا بتوان به تقاضاهای پیک که برای مثال از دستگاه‌های برقی خانگی ایجاد می‌شوند رسیدگی کرد. در این مقاله، ما به چنین سناریوهای موسوم به خودرو به شبکه (V2G) خواهیم پرداخت در عین حال که بهینه‌سازی شارژ PHEV در یک سناریوی مسکونی را نیز مدنظر قرار خواهیم داد.به خصوص اینکه ما زمان‌بندی بهینۀ شارژ (دشارژ) باتری خودرو را ارزیابی خواهیم کرد تا به پیک‌سائی و کاهش تغییرپذیری (در طی زمان) بارهای خانگی متصل به یک شبکۀ توزیع محلی دست یابیم. ما سه حالت را با هم مقایسه می‌کنیم (۱) یک سناریوی تجارت معمول (BAU)، بدون هیچ‌گونه شارژ هوشمند، (۲) بهینه‌سازی شارژ محلی هوشمند بدون V2G (3) بهینه‌سازی شارژ با V2G. برای ارزیابی این سناریوها، ما از ابزار شبیه‌سازی خودمان، مبتنی بر OMNeT++، استفاده می‌کنیم که ICT و ماژول‌های شبکۀ قدرت را با هم ترکیب کرده و از یک مدل Matlab بهره می‌برد که امکان برای مثال ارزیابی تخطی‌های ولتاژ را فراهم می‌کند. در یک مطالعۀ موردی روی یک شبکۀ توزیع سه فیدری که ۶۳ خانه را در بر می‌گرفت، مشاهده کردیم که شارژ بهینه‌سازی بدون V2G می‌تواند در مقایسه با BAU پیک تقاضا را تا ۶۴% کاهش دهد. اگر ما V2G را برای شارژ هوشمند به کار گیریم، پیک تقاضای بدون V2G را ۱۷% بیشتر کاهش می‌دهیم (یعنی به پیک باری دست می‌یابیم که تنها ۳۰% BAU است).

چکیده انگلیسی

The potential breakthrough of pluggable (hybrid) electrical vehicles (PHEVs) will impose various challenges to the power grid, and esp. implies a significant increase of its load. Adequately dealing with such PHEVs is one of the challenges and opportunities for smart grids. In particular, intelligent control strategies for the charging process can significantly alleviate peak load increases that are to be expected from e.g. residential vehicle charging at home. In addition, the car batteries connected to the grid can also be exploited to deliver grid services, and in particular give stored energy back to the grid to help coping with peak demands stemming from e.g. household appliances. In this paper, we will address such so-called vehicle-to-grid (V2G) scenarios while considering the optimization of PHEV charging in a residential scenario. In particular, we will assess the optimal car battery (dis)charging scheduling to achieve peak shaving and reduction of the variability (over time) of the load of households connected to a local distribution grid. We compare (i) a business-as-usual (BAU) scenario, without any intelligent charging, (ii) intelligent local charging optimization without V2G, and (iii) charging optimization with V2G. To evaluate these scenarios, we make use of our simulation tool, based on OMNeT++, which combines ICT and power network models and incorporates a Matlab model that allows e.g. assessing voltage violations. In a case study on a three-feeder distribution network spanning 63 households, we observe that non-V2G optimized charging can reduce the peak demand compared to BAU with 64%. If we apply V2G to the intelligent charging, we can further cut the non-V2G peak demand with 17% (i.e., achieve a peak load which is only 30% of BAU

مشخصات استنادی

Mets, K., Verschueren, T., De Turck, F., & Develder, C. (2011, October). Exploiting V2G to optimize residential energy consumption with electrical vehicle (dis) charging. In Smart Grid Modeling and Simulation (SGMS), 2011 IEEE First International Workshop on (pp. 7-12). IEEE.ac

دانلود اصل مقاله

ویژگی‌های مقاله به کارگیری خودرو به شبکه (V2G) برای بهینه‌سازی مصرف انرژی مسکونی از طریق شارژ (دشارژ) خودروی برقی

مقاله “به کارگیری خودرو به شبکه (V2G) برای بهینه‌سازی مصرف انرژی مسکونی از طریق شارژ (دشارژ) خودروی برقی” در سال ۲۰۱۱ در مجله In Smart Grid Modeling and Simulation چاپ شده و در پایگاه اطلاعاتی IEEE Xplore نمایه شده است. این مقاله به بررسی خودروهای الکتریکی (هیبریدی) قابل اتصال به برق (PHEVها)، بهینه‌سازی شارژ PHEV، سناریوی تجارت معمول (BAU)، شارژ هوشمند، بهینه‌سازی شارژ محلی هوشمند و شبکۀ توزیع سه فیدری پرداخته است. همچنین براساس اطلاعات پایگاه اطلاعاتی گوگل اسکولار این مقاله ۳۵ بار مورد استناد قرار گرفته است.