مقالات ترجمه شده دانشگاهی ایران

شارژ خودروهای برقی در شبکه هوشمند

شارژ خودروهای برقی در شبکه هوشمند

شارژ خودروهای برقی در شبکه هوشمند – ایران ترجمه – irantarjomeh.ir

 

مقالات ترجمه شده آماده گروه برق – الکترونیک

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات

چگونگی سفارش مقاله

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.

قیمت

قیمت این مقاله: 58000 تومان (ایران ترجمه - Irantarjomeh)

توضیح

بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.

مقالات ترجمه شده آماده گروه برق - الکترونیک - ایران ترجمه - Irantarjomeh

 

شماره
۲۱۵
کد مقاله
ELC215
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – www.irantarjomeh.ir
نام فارسی
شارژ خودروهای برقی در شبکه هوشمند
نام انگلیسی
Charging Electric Vehicles in the Smart
Grid
تعداد صفحه به فارسی
۴۴
تعداد صفحه به انگلیسی
۱۵
کلمات کلیدی به فارسی
شارژ، خودروی برقی / الکتریکی، شبکه هوشمند
کلمات کلیدی به انگلیسی
Charging, Electric Vehicles, Smart
Grid
مرجع به فارسی
اسپرینگر
مرجع به انگلیسی
Springer International Publishing
کشور
سوئیس

 

شارژ خودروهای برقی در شبکه هوشمند

چکیده

چالش ‌های سطح بالا و زیادی وجود دارند که سبب ایجاد انگیزه های کافی در خصوص تکامل  و حرکت به سمت سیر پیشرفت شبکه‌ های هوشمند شده اند. از جمله این چالش ها می توان به موارد ذیل اشاره نمود: ( ۱ ) برقی سازی پیش‌ بینی ‌شده ادوات حمل ‌و نقل، نظیر خودروهای الکتریکی یا برقی (EV ) و ( ۲ ) نفوذ فزاینده منابع انرژی تجدید پذیر پراکنده یا توزیع ‌شده (DRES ). فصل جاری این بحث را مطرح می سازد که چگونه می‌توان بار شبکه بزرگ ناشی از خودروهای الکتریکی / برقی (EV) را می توان مدیریت نمود، که شامل کنترل تفلیل یافته در توان تولیدی با در نظر گرفتن بهره گیری از ) DRESمخصوصا انرژی خورشیدی و بادی) نیز می شود. پس از ارائه یک مقدمه اولیه در خصوص تکنولوژی شارژ خودروهای الکتریکی / برقی معمولی، ما دو مثال توصیفی در ارتباط با کنترل این نوع از خودروها را ارائه می‌کنیم: اجتناب از نقاط پیک و  متعادل ‌سازی مشخصه های مرتبط با در نظر گیری تولید انرژی‌های تجدید پذیر. متعاقبا، ما نسبت به ارئه کیفی استراتژیهای محتمل پاسخ بار (DR) به منظور محقق سازی این نوع از رویه های کنترلی اقدام می نماییم. در نهایت، نیازمندی‌ ها و اصول اساسی ابزارهای شبیه ‌سازی (شبکه‌ هوشمند) همانند مطالعه اثر بخشی مکانیسم‌ های DR را مورد بررسی قرار خواهیم داد.

 

۱- مقدمه

گذار امروزه شبکه متعرف برق به سمت شبکه برق هوشمند نشات گرفته از نیاز به برق رسانی با قابلیت اطمینان بالا، همراه با مسائل اقتصادی و پایداری سیستم می باشد. چالش‌های پیش رو در این زمینه عبارتند از: (۱) افزایش برق‌ رسانی و (۲) نفوذ بیشتر منابع انرژی تجدیدپذیر ( RES )‌. نمونه ‌هایی از چالش (۱) شامل برق‌ رسانی به ناوگان خودروهای الکتریکی / برقی یا پمپ‌های حرارتی می باشند.
یکی از چالش‌های مطرح شده در مورد (۲)، یعنی منابع تجدید پذیر، مانند توربین‌های بادی و پنل های خورشیدی، موقعیت قرارگیری آن‌ ها است: این سیستم ها بسیار پراکنده(DRES) هستند و معمولاً در شبکه توزیع (ولتاژ پایین یا متوسط) متصل می‌شوند. این نیروگاه‌های تجدید پذیر کاملا برخلاف بیشتر نیروگاه‌های رایج مثل نیروگاه‌های برق آبی، یا سیستم هایی که کمتر دوست دار محیط زیست هستند مثل منابع زغال‌سنگ، گاز یا نیروگاه‌های هسته‌ای بشمار می آیند. با این وجود، شبکه‌های توزیع (به‌خصوص بخش‌های ولتاژ پایین) برای جریانی های بالقوه دو سویه توان طراحی نشده‌اند. تزریق توان در نقاط اتصال DRES ممکن است منجر به بروز تغییرات ولتاژ و حتی نقض محدودیت‌های مجاز ولتاژ (بطور مثال، فراتر از حداکثر محدودیت ولتاژ تعریف‌شده ) گردد. علاوه بر این، هنگامی‌که یک فیدر از شبکه جدا می‌شود، نیرو در فیدر جزیره‌ای ممکن است همچنان وجود داشته باشد و بنابر این احتمال بروز سناریوهای نا امن برای تجهیزات و افراد وجود خواهد داشت.

 

تمرکز این فصل بر روی وسایل نقلیه الکتریکی / برقی (EVs) می باشد، و در این راستا چگونگی مقابله با بار اضافی در شبکه برق و همچنین چگونگی شارژ خودروها برای بحداکثر  رسانی بهره ‌برداری از انرژی RES و بهینه ‌سازی های مرتبط مد نظر می باشد. بخش ۲ ابتدا یک مرور کلی از فن‌آوری خودروهای برقی، روند شارژ آنها و گزینه‌های ارتباطی برای تبادل اطلاعات کنترل شارژ را ارائه می نماید. سپس ما دو نمونه مطالعه موردی را ارائه می‌دهیم. بخش ۳ کنترل شارژ خودروهای برقی، به منظور جلوگیری از  بروز پیک‌ در فیدر توزیع مناطق مسکونی، را در نظر می گیرد. بخش ۴ مطالعات متوازن سازی مسایل مرتبط با تولید انرژی باد و رابطه آن با یک ناوگان متشکل از خودروهای برقی را مطرح می سازد. متعاقبا در بخش ۵، مروری کلی‌تر در خصوص استراتژی‌ های محتمل برای الگوریتم‌ های پاسخ بار عرضه می شود. در نهایت، بخش ۶ ایده‌های اصلی ابزارهای شبیه ‌سازی شبکه هوشمند برای مطالعه چنین مواردی را مشخص می سازد. نهایتا بخش ۷ به نتیجه‌گیری مباحث خواهد پرداخت.

 

۲- شارژ خودرو الکتریکی / برقی

خودروهای الکتریکی / برقی ( EV ) را می‌توان در دو نوع وسایل نقلیه الکتریکی هیبریدی HEVs) ) و خودروهای الکتریکی باتری دار ( BEVs ) بشمار آورد. هر دو توع دارای یک باتری برای مهیا سازی توان جهت بکاراندازی موتور الکتریکی هستند، اما یک خودرو الکتریکی هیبریدی شامل موتور احتراق داخلی (ICE)  است که می‌تواند باتری را شارژ کند.BEVs  و خودروهای الکتریکی قابل اتصال بوسیله پریز(PHEVs)  از طریق برق شارژ می‌شوند که البته منجر به افزایش تراکم شبکه می شود. به‌ خصوص، تأثیر آن‌ها در شبکه ولتاژ پایین می‌تواند قابل‌ توجه باشد، البته در صورتی که پیک EV های ورودی که به منبع شارژ (خانه) وصل می‌شوند، مطابق با پیک ‌های بار مسکونی باشند.

 

۳ – نمونه مطالعه موردی ۱: تخت شدگی بار   

در حال حاضر که رویکردهای اصلی شارژ EV را تعیین نمودیم، ما در ابتدا تحلیل تأثیر شارژ EV در شبکه، از لحاظ مصرف کلی انرژی در یک شبکه کم ولتاژ مسکونی را بررسی می کنیم. علی الخصوص ، ما به سؤالات سطح بالای ذیل پاسخ می‌دهیم:
  1. تأثیر شارژ EV کنترل نشده در یک محیط مسکونی چیست؟
  2. کم‌ ترین تأثیر روی بار پیک که از لحاظ نظری می توان حاصل آورد چیست؟
  3. چگونه می‌توان تأثیر شارژ EV را در عمل کاهش داد؟

 

۴- نمونه موردی مطالعه ۲: متعادل‌سازی نیروگاه‌های تجدید پذیر

در بخش قبلی ما بر روی بار اضافی ناشی از شارژ EV متمرکز شده تا آن که پیک مصرفی را بیشتر نسازیم. با توجه به آن که شارژ EV در زمان می‌تواند در خلال زمان گسترش داد، در حال حاضر ما این موضوع را بررسی می‌کنیم که چگونه می‌توان با تغییر زمانی شارژ قابلیت حصول تولید متناوب از منابع انرژی تجدیدپذیر بوجود می آید(که البته در این خصوص ما به ‌وضوح کنترل کاملی نداریم). به‌ غیراز انگیزه‌های زیست ‌محیطی (به‌ عنوان ‌مثال، حداکثر بهره‌برداری از RES و اجتناب از منابع با سازگاری کمتر با محیط‌زیست)، انگیزه‌های فنی نیز برای تلاش و ایجاد تعادل تولید RES  مد نظر هستند. بطور مثال، اگر نیروگاه‌های RES از گسترش بسمت یک فیدر توزیع برخوردار شوند، تزریق ممکن است سطح ولتاژ را در نقطه اتصال فراتر از حد مجاز افزایش داده و  در نتیجه باعث مشکلات بیش ‌از حد ولتاژ  شود.

 

۵- استراتژی ‌های پاسخ‌ بار

تحقیقات کنونی در مورد بهینه ‌سازی و هماهنگی خوشه ای از مشارکت کنندگان در DR را می‌توان تقریباً بر اساس روش بهینه ‌سازی تقسیم نمود: الگوریتم‌های پراکنده / توزیعی، الگوریتم‌های متمرکز و الگوریتم‌های انباشته و توزیع، ‌شده همان‌طور که در شکل ۴a نشان داده‌ شده است.

 

۶- ابزارهای شبیه‌سازی

ابزارهای شبیه‌سازی روشی مقرون ‌به ‌صرفه و ایمن را برای ارزیابی عملکرد استراتژی‌های کنترل پاسخ‌ بار و دیگر موارد استفاده شبکه‌های هوشمند (مانند موارد ارائه‌شده در بخش ۳ و ۴) را ارائه می نمایند. راه ‌حل‌های متفاوت را می‌توان در شرایط مختلف قبل از اعمال واقعی آن‌ها در عمل، بطور مثال برای مطالعه تعامل پیچیده بین شبکه‌های ارتباطی و سیستم‌های قدرت و عناصر نظارتی و کنترلی، مورد ارزیابی قرار داد.
در تحقیقات شبکه هوشمند، سه گروه از ابزارهای کاربردی را می‌توان تشخیص داد:
  • شبیه ‌سازهای سیستم قدرت،
  • شبیه‌ سازهای شبکه ارتباطی و
  • شبیه ‌سازهای شبکه هوشمند که ترکیبی از شبیه ‌سازهای شبکۀ قدرت و زیرساخت‌ ارتباطی است.

 

۷- نتیجه ‌گیری

خودروهای الکتریکی / برقی ( EV ) فعلی برای پر کردن شارژ باتری‌ها متکی به‌ یک فرآیند شارژینگ می باشند. در عین حال، راه ‌حل‌های جایگزینی نیز‌ پیشنهاد شده‌اند (بطور مثال، تعویض باتری )، اکثر EV های امروزه از شارژ توسط سیم، یا با استفاده از یک دو شاخه خانگی استاندارد، یا دو شاخه اضافی مخصوص EV و ایستگاه شارژ استفاده می‌کنند. مصرف توان مرتبط با یک خودروی برقی بصورت سالیانه در محدوده مشابه با یک مصرف یک خانواده کامل می باشد. علاوه بر حجم کلی انرژی مورد نیاز، شارژ کنترل نشده (بطور مثال، در یک سناریوی خانگی، شروع شارژ بمجرد آن که صاحب خودرو به خانه می‌رسد) نیز به پیک مصرف معمولی در شب اضافه می شود. این مورد را می‌توان با استفاده از روش مسطح سازی یا تخت شدگی پیک از طریق رویکرد پاسختقاضا (DR)  حل نمود. الگوریتم ‌های مشابه نیز برای متعادل سازی مورد استفاده قرار می‌ گیرند. ما استفاده از الگوریتم‌های توزیعی را مورد حمایت قرار می دهیم، چرا که این مورد یک رابطه بده بستان مطلوب را بین فرآیند بهینه ‌سازی (بطور مثال در دستیابی به هدف متعادل‌سازی) و مقیاس ‌پذیری (جمعیت بسیار بزرگ کاربر ) شکل می دهد. برای محقق کردن این الگوریتم‌ها ( از مطالعات نظری ) به سمت دنیای واقعی، هنوز اعمال اعتبار سنجی دقیق مورد نیاز است. برای تکمیل این الگوریتم‌ها با بهره گیری از آزمایش‌های بزرگ‌تر، نیاز به توسعه (به‌ویژه افزایش) ابزارهای شبیه ‌سازی، با قابلیت ترکیب شبکه برق، و شبکه ارتباطی و همچنین برنامه‌های کاربردی شبکه هوشمند، احساس می شود.

دیدگاهتان را بنویسید

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

Irantarjomeh
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.