Impact of electric vehicles under different loading scenarios on the power system stability
โดย ยุทธณา คงจีน
ปี 2561
บทคัดย่อ
ดุษฎีนิพนธ์นี้นำเสนอผลกระทบของยานยนต์ไฟฟ้าภายใต้รูปแบบโหลดที่แตกต่างที่มีต่อเสถียรภาพระบบไฟฟ้ากำลัง เนื่องจากองค์ประกอบของการขับเคลื่อนยานยนต์ไฟฟ้ามีชุดคอนเวอร์เตอร์และชุดสะสมพลังงานที่อาศัยสถานีประจุไฟฟ้าในแต่ละพื้นที่เป็นแหล่งประจุพลังงาน เมื่อมีการประจุพลังงานที่แบตเตอรี่ของยานยนต์ไฟฟ้าย่อมส่งผลกระทบโดยตรงต่อระบบไฟฟ้ากำลัง การวิเคราะห์เสถียรภาพระบบไฟฟ้ากำลังจึงเป็นเครื่องมือที่สำคัญสำหรับการวิเคราะห์ผลกระทบและการวางแผนระบบไฟฟ้ากำลัง
การวิเคราะห์เสถียรภาพระบบไฟฟ้ากำลังใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของระบบไฟฟ้ากำลังและยานยนต์ไฟฟ้าทั้งรูปแบบสภาวะคงตัวและสภาวะพลวัตเพื่อหากำลังไฟฟ้าสูญเสียของระบบการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าที่โหลดและการแกว่งของกำลังไฟฟ้าด้านโหลด ดุษฎีนิพนธ์นี้ได้พัฒนาการวิเคราะห์การไหลของกำลังไฟฟ้าด้วยเทคนิควิธีคำนวณกระแสย้อนกลับและแรงดันไปข้างหน้าแบบใหม่ขึ้น นอกจากนี้ยังได้นำเสนอแนวทางใหม่เพื่อปรับแต่งพารามิเตอร์ตัวชดเชยโดยใช้ระบบทดสอบมาตรฐาน IEEE
ผลการศึกษาพบว่าการเชื่อมต่อโหลดยานยนต์ไฟฟ้าแบบปลั๊กอินมีผลกระทบต่อระบบไฟฟ้าน้อยกว่าเชื่อมต่อโหลดกำลังไฟฟ้าคงที่โดยมีกำลังไฟฟ้าสูญเสียของระบบและการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าที่โหลดที่ค่า -41.31 เปอร์เซนต์ และ -40.96 เปอร์เซนต์ ตามลำดับ ในขณะที่โหลดยานยนต์ไฟฟ้าแบบ เปลี่ยนแปลงตามแรงดันไฟฟ้าส่งผลกระทบต่อเสถียรภาพระบบไฟฟ้ามากที่สุดที่ 64.48 เปอร์เซนต์ เมื่อเปรียบเทียบกับโหลดอื่น ดังนั้นการศึกษาเสถียรภาพของระบบไฟฟ้ากำลังเชื่อมต่อโหลดยานยนต์ไฟฟ้านี้สามารถเป็นต้นแบบการศึกษาเพื่อรองรับการขยายตัวของยานยนต์ไฟฟ้าต่อระบบไฟฟ้ากำลังได้ในอนาคต
ABSTRACT
This dissertation aimed to present the impact of electric vehicles (EVs) under different loading scenarios on the power system stability. The main components of EVs driving systems consisted of the power converter and the energy storage system. When different components were directly connected to charging stations, they impacted the whole power system. Therefore, the investigation of the power system stability was an important tool for analyzing the impact and the planning of the power system.
Mathematical models of both static and dynamic models were applied to the analysis of power system stability. These models were used to compute the power system loss and the load voltage deviation. The modified backward – forward sweep method of determining the power flow was developed. In addition, the optimization technique for adjusting the compensator parameters according to IEEE test system was presented.
The results showed that the connecting of plug-in electric vehicles (PEVs) had fewerimpacts on the electrical power system than the connecting of a constant power load. The total power loss of the system and the load voltage deviation were -41.31. % and -40.96%, respectively. Moreover, comparing to other loads, the voltage dependency model of the EVs had the highest impact on the electrical system stability at 64.48 %. In conclusion, this study could verify a new algorithm for supporting the high penetration level of the EVs in the future.
Download : ผลกระทบของยานยนต์ไฟฟ้าภายใต้รูปแบบโหลดที่แตกต่างสำหรับเสถียรภาพระบบไฟฟ้ากำลัง