مديريت توان اكتيو و راكتيو شبكه توزيع هوشمند با استفاده از خودروهاي الكتريكي به‌صورت مسئله خطي آميخته با اعداد صحيح

Active and Reactive Power Management of Smart Distribution Network Using Electric Vehicles as Mixed Integer Linear Programming Problem

خودروهاي الكتريكي (EVs) ازجمله بارهاي جديد روبه‌رشد در شبكه‌هاي توزيع هستند. افزايش تعداد خودروهاي الكتريكي در شبكه توزيع به افزايش تقاضاي انرژي شبكه منجر مي‌شود. در صورت نبود مديريت بر الگوي دريافت انرژي آنها از شبكه، ممكن است ولتاژ باس‌ها و بارگذاري خطوط از محدوده مجاز خود خارج شوند. همچنين براي شارژ و دشارژكردن باتري خودروها در زمان اتصال به شبكه، از ادوات الكترونيك قدرت با ‌عنوان شارژر استفاده مي‌شود. شارژر به‌صورت يك‌طرفه و دوطرفه قادرند انرژي را بين شبكه و باتري رد و بدل كنند. مدل دوطرفه قادر است در چهار ناحيه كاري مختصات PQ فعاليت كند. بنابراين در اين مقاله مديريت توان اكتيو و راكتيو در شبكه توزيع هوشمند با استفاده از خودروهاي الكتريكي به‌صورت بهينه‌سازي غيرخطي مدل مي‌شود. سپس با استفاده از روش‌هاي خاص خطي‌سازي معادلات غيرخطي، مسئله يادشده به‌صورت مسئله خطي آميخته با اعداد صحيح (MILP) مبدل مي‌شود تا امكان دستيابي به بهينه‌سازي مطلق با استفاده از موتور حل مرسوم GAMS فراهم شود. اين مسئله بر روي شبكه تست 33 باسه اجرا شده است و نتايج عددي نشان‌دهنده توانمندي روش ارائه‌شده براي مديريت توان اكتيو و راكتيو بهينه هستند.

Electric vehicles (EVs) are new and growing loads in distribution networks. Increasing number of electric vehicles in a distribution network causes increase of electricity energy demand. Therefore, in the absence of any energy consumption management, some distribution system operation constraints (e.g. bus voltage magnitude) may be violated. Power electronic devices used for charging and discharging the batteries, are usually called chargers. The charger could be unidirectional (transfer the energy from network to the battery) or bidirectional. Bidirectional chargers work in four areas of PQ power plane. In this paper, firstly, the active and reactive power management of smart distribution network using electric vehicles as non-linear problem is presented. Then, the problem is converted to mixed integer linear programming (MILP) problem using specific linearization method and is solved by GAMS package. The proposed scheme has been tested on the 33-bus distribution network and its performance and capability have been evaluated by simulation results.