تخصیص بهینه پارکینگ‌های شارژ خودروهای برقی در سیستم توزیع با ارزیابی قابلیت اطمینان
الموضوعات : سامانه‌های پردازشی و ارتباطی چندرسانه‌ای هوشمندمحمدرضا فدوی امیری 1 , یاسر براری 2
1 - استادیار، گروه مهندسی کامپیوتر، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شمال، آمل، ایران
2 - کارشناسی ارشد مهندسی برق، گروه مهندسی برق و کامپیوتر، مؤسسه آموزش عالی علوم و فناوری آریان، بابل، ایران
الکلمات المفتاحية: پارکینگ شارژ, جایابی پارکینگ, خودرو‌ی برقی, قابلیت اطمینان, برنامه ریزی خطی آمیخته با عدد صحیح (MILP),
ملخص المقالة :
افزایش تعداد خودروهای برقی مستلزم رفع چالش‌های مرتبط مانند زیرساخت‌های شارژ و دشارژ و مدیریت بر شبکه توزیع می‌باشد. اکثر خودروها به شکل پارک‌شده می‌باشند؛ بنابراین بهره‌برداری از انرژی الکتریکی ذخیره شده در باتری خودروها، در سالهای آتی نقش به سزایی در رفع چالش‌های شبکه توزیع دارد. شارژخودرو‌‌های پارک‌شده در زمان کم‌باری و دشارژ آنها در زمان پر‌باری، راهبرد تعاملی بین خودرو برقی و شبکه توزیع، در جهت بهبود یا رفع چالش‌ها می‌باشد. در نتیجه این تأثیرات متقابل، در برنامه‌ریزی و مدیریت شارژ این خودروها، شاخص‌های شبکه توزیع مانند تلفات انرژی، پروفیل ولتاژ، قابلیت اطمینان و... همواره مورد توجه می‌باشد. از این رو جایابی و تعیین ظرفیت مناسب پارکینگ، با در نظر گرفتن عوامل فنی و اقتصادی، بسیار مهم می‌باشد. در این پژوهش، مدلی بر اساس برنامه‌ریزی خطی آمیخته با عدد صحیح، به منظور جایابی و تعیین ظرفیت بهینه پارکینگ‌های خودروهای الکتریکی با هدف بیشینه‌سازی سود سرمایه‌گذار پارکینگ‌ها ارائه گردیده، همچنین روشی برای سنجش تأثیر خودروهای برقی روی قابلیت اطمینان شبکه توزیع پیشنهاد شده‌است. در مدل پیشنهادی، مقاصد سفرها، تعداد خودروها و ساعات ورود و خروج آنها در ناحیه‌های مختلف، بر اساس نوع سفر لحاظ می‌گردد. محدودیت‌های شبکه توزیع نیز با استفاده از معادلات خطی شده‌ی پخش بار در نظر گرفته می‌شوند. مدل ارائه‌شده در یک سیستم توزیع با 37 شین که شامل چهار ناحیه مختلف از نظر نوع سفر خودروها می‌باشد، پیاده‌سازی گردیده‌است. نتایج حاصل، کارایی مدل ارائه‌شده برای مکان‌یابی پارکینگ‌های شارژ خودروهای برقی و تأثیر خودروهای برقی روی قابلیت اطمینان شبکه را نشان می‌دهد.
[1] Mozaffari, M. Abyaneh, H. A. Jooshaki, M. Moeini-Aghtaie, M. (2020). Joint expansion planning studies of EV parking lots placement and distribution network. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 16(10), 6455-6465.
[2] Fernandez, L. P. San Román, T. G. Cossent, R. Domingo, C. M. Frias, P. (2010). Assessment of the impact of plug-in electric vehicles on distribution networks. IEEE transactions on power systems, 26(1), 206-213.
[3] Neyestani, N. Damavandi, M. Y. Shafie-Khah, M. Contreras, J. Catalão, J. P. (2014). Allocation of plug-in vehicles' parking lots in distribution systems considering network-constrained objectives. IEEE Transactions on Power Systems, 30(5), 2643-2656.
[4] Fox, G. H. (2013). Electric vehicle charging stations: Are we prepared. IEEE Industry Applications Magazine, 19(4), 32-38.
[5] Guille, C. Gross, G. (2009). A conceptual framework for the vehicle-to-grid (V2G) implementation. Energy policy, 37(11), 4379-4390.
[6] Sabzevari, K. (2022). Power Sharing Between Islanded Microgrid Inverters by Modifying the Droop Control Method, Intelligent Multimedia Processing and Communication Systems (IMPCS), Issue 4, Vol. 3.
[7] Karfopoulos, E. L. Hatziargyriou, N. D. (2012). A multi-agent system for controlled charging of a large population of electric vehicles. IEEE Transactions on Power Systems, 28(2), 1196-1204.
[8] El-Zonkoly, A. dos Santos Coelho, L. (2015). Optimal allocation, sizing of PHEV parking lots in distribution system. International Journal of Electrical Power Energy Systems, 67, 472-477.
[9] Gholami, Kh. Karimi, Sh. Anvari-Moghaddam, (2022). Am. Multi-objective Stochastic Planning of Electric Vehicle Charging Stations in Unbalanced Distribution Networks Supported by Smart Photovoltaic Inverters, Sustainable Cities and Society,Volume 84, 2022, 104029, ISSN2210-6707, https://doi.org/10.1016/j.scs.2022.104029.
[10] Zhang, Q. Zhu, Y. Wang, Z. Su, Y. Li, C. (2019). Reliability assessment of distribution network and electric vehicle considering quasi-dynamic traffic flow and vehicle-to-grid. IEEE Access, 7, 131201-131213.
[11] Zeng, B. Gao, Y. Zhu, Z. (2019). Assessing Impacts of EV Parking Lots on Distribution System Reliability with Consideration of User Behavioral Uncertainties. Journal of Electrical Systems, 15(3), 346-358.
[12] Bayram, I. S. Devetsikiotis, M. Jovanovic, R. (2022). Optimal design of electric vehicle charging stations for commercial premises. International Journal of Energy Research, 46(8), 10040-10051.
[13] Xu, P. Zhang, J. Gao, T. Chen, S. Wang, X. Jiang, H. Gao, W. (2022). Real-time fast charging station recommendation for electric vehicles in coupled power-transportation networks: A graph reinforcement learning method. International Journal of Electrical Power Energy Systems, 141, 108030.
[14] Guner, S. Ozdemir, A. (2020). Reliability improvement of distribution system considering EV parking lots. Electric Power Systems Research, 185, 106353.
[15] Kersting, W. H. (1991). Radial distribution test feeders. IEEE Transactions on Power Systems, 6(3), 975-985.
[16] Briones, A. Francfort, J. Heitmann, P. Schey, M. Schey, S. Smart, J. (2012). Vehicle-to-grid (V2G) power flow regulations and building codes review by the AVTA. Idaho National Lab. Idaho Falls, ID, USA, 1.
[17] Asghari rad, H., Jafari Nokandi, M., & Hosseini, S. M. (2023). Optimal Allocation of Electric Vehicles' Parking Lots in Distribution Systems Considering Urban Traffic. Energy Engineering and Management, 11(2), 70-81. doi: 10.22052/11.2.3
