ผลกระทบของยานยนต์ไฟฟ้าภายใต้รูปแบบโหลดที่แตกต่างสำหรับเสถียรภาพระบบไฟฟ้ากำลัง

Abstract

ดุษฎีนิพนธ์นี้นำเสนอผลกระทบของยานยนต์ไฟฟ้าภายใต้รูปแบบโหลดที่แตกต่างที่มีต่อ เสถียรภาพระบบไฟฟ้ากำลัง เนื่องจากองค์ประกอบของการขับเคลื่อนยานยนต์ไฟฟ้ามีชุดคอนเวอร์ เตอร์และชุดสะสมพลังงานที่อาศัยสถานีประจุไฟฟ้าในแต่ละพื้นที่เป็นแหล่งประจุพลังงาน เมื่อมีการ ประจุพลังงานที่แบตเตอรี่ของยานยนต์ไฟฟ้าย่อมส่งผลกระทบโดยตรงต่อระบบไฟฟ้ากำลัง การ วิเคราะห์เสถียรภาพระบบไฟฟ้ากำลังจึงเป็นเครื่องมือที่สำคัญสำหรับการวิเคราะห์ผลกระทบและการ วางแผนระบบไฟฟ้ากำลัง

การวิเคราะห์เสถียรภาพระบบไฟฟ้ากำลังใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของระบบไฟฟ้า กำลังและยานยนต์ไฟฟ้าทั้งรูปแบบสภาวะคงตัวและสภาวะพลวัตเพื่อหากำลังไฟฟ้าสูญเสียของระบบ การเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าที่โหลดและการแกว่งของกำลังไฟฟ้าด้านโหลด ดุษฎีนิพนธ์นี้ได้ พัฒนาการวิเคราะห์การไหลของกำลังไฟฟ้าด้วยเทคนิควิธีคำนวณกระแสย้อนกลับและแรงดันไป ข้างหน้าแบบใหม่ขึ้น นอกจากนี้ยังได้นำเสนอแนวทางใหม่เพื่อปรับแต่งพารามิเตอร์ตัวชดเชยโดยใช้ ระบบทดสอบมาตรฐาน IEEE

ผลการศึกษาพบว่าการเชื่อมต่อโหลดยานยนต์ไฟฟ้าแบบปลั๊กอินมีผลกระทบต่อระบบ ไฟฟ้าน้อยกว่าเชื่อมต่อโหลดกำลังไฟฟ้าคงที่โดยมีกำลังไฟฟ้าสูญเสียของระบบและการเปลี่ยนแปลง แรงดันไฟฟ้าที่โหลดที่ค่า -41.31 เปอร์เซนต์ และ -40.96 เปอร์เซนต์ ตามลำดับ ในขณะที่โหลดยานยนต์ไฟฟ้าแบบ เปลี่ยนแปลงตามแรงดันไฟฟ้าส่งผลกระทบต่อเสถียรภาพระบบไฟฟ้ามากที่สุดที่ 64.48 เปอร์เซนต์ เมื่อ เปรียบเทียบกับโหลดอื่น ดังนั้นการศึกษาเสถียรภาพของระบบไฟฟ้ากำลังเชื่อมต่อโหลดยานยนต์ ไฟฟ้านี้สามารถเป็นต้นแบบการศึกษาเพื่อรองรับการขยายตัวของยานยนต์ไฟฟ้าต่อระบบไฟฟ้ากำลัง ได้ในอนาคต

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 fewer impacts 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.