استراتژي‌هاي مختلف شارژ خودروهاي برقي جهت جلوگيري از كاهش عمر عايق روغن ترانسفورماتورهاي توزيع

Different Electric Vehicle Charging Strategies to avoid Reducing the Insulation Oil Lifetime of Distribution Transformers

حضور گسترده خودروهاي برقي به‌صورت كنترل نشده باعث بارگذاري بيش‌ازحد تجهيزات شبكه توزيع مي­ شود. يكي از اين تجهيزها، ترانسفورماتورهاي توزيع است كه بايد به بارگذاري بيش‌ازحد و كاهش عمر اين تجهيز در اثر شارژ خودروهاي برقي توجه شود. ابتدا استراتژي­ هايي براي بررسي تأثير ميزان سطح نفوذ خودرو برقي و نحوه شارژ روي تجهيزات شبكه ارائه شده است. از اين استراتژي­ها با كمك روش شبيه ­سازي مونت­كارلو، مدل ­هاي شارژ خودرو برقي­ براي يك شبانه­ روز به‌دست آمده است. استراتژي اول شامل مدل ­سازي شارژ كنترل نشده به‌صورت آهسته و سريع در منطقه مسكوني و محل كار است و استراتژي دوم فقط شارژ در محل كار است. اين مدل­ها با گرفتن پارامترهايي مانند تعداد خودروها، بار پايه، اطلاعات سفري، ضريب نفوذ خودرو برقي، پروفيل بار، ناشي از مجموع بار عادي و بار ناشي از شارژ خودرو برقي را به‌دست مي­دهند. سپس پروفيل بار به مدل حرارتي ترانسفورماتور توزيع داده مي­شود. خروجي مدل حرارتي دماي نقطه داغ ترانسفورماتور توزيع است. از دماي نقطه داغ ترانسفورماتور توزيع، كاهش عمر عايق به‌دست مي­آيد كه بيانگر كاهش عمر مفيد ترانسفورماتور توزيع است. نتايج نشان مي­دهد براي پايين آوردن كاهش عمر ترانسفورماتور توزيع بهتر است از تعرفه ­گذاري قيمت برق، جهت هموار كردن پروفيل بار استفاده شود. براي شبيه ­سازي ­ها از نرم­ افزار MATLAB استفاده شده است.

The widespread presence of uncontrolled electric vehicles causes overloading of distribution network equipment. One of these equipments is distribution transformer, which should pay attention to overloading and reducing lifetime of this equipment due to charging of electric vehicles. First, strategies have been proposed to investigate the effect of electric vehicle penetration level and charging on network equipment. From these strategies, with the help of Monte Carlo simulation, electric vehicle charging models are obtained for 24 hours. The first strategy involves slow and fast uncontrolled charging modeling in the residential and work areas, and the second strategy is charging only in the workplace. In these models with having parameters such as number of cars, base load, trip information, and electric vehicle penetration coefficient, obtain load profile from summation of total normal load and electric vehicle charge. an‎d then load profile will be given to thermal model of distribution transformer. The output of the thermal model is the transformer hot spot temperature. From the hot spot temperature of the distribution transformer, a reduction in the lifetime of the insulator is obtained, which indicates a reduction in the lifetime of the distribution transformer. The results show that to reduce the lifetime of distribution transformer, it is better to use electricity tariff to smooth the load profile. For simulations MATLAB software is used.