Estrategias de control para integración de vehículos eléctricos en la red de distribución

Abstract

El diseño, implementación y análisis de diferentes ESTRATEGIAS DE CONTROL PARA INTEGRACIÓN DE VEHÍCULOS ELÉCTRICOS EN LA RED DE DISTRIBUCIÓN se ha llevado a cabo en este proyecto fin de carrera. En primer lugar se ha diseñado una red de transporte 110kV y distribución 20kV como escenario del caso base. La red posee todos los elementos de una red real: cargas terciarias, residenciales e industriales, plantas de generación convencional, importación de potencia de una red externa de 380kV y plantas fotovoltaicas conectadas a la red de distribución. Ningún vehículo eléctrico se ha conectado en el caso base. A partir del caso base, se han diseñado las fases de expansión previstas para la integración de vehículos eléctricos y se han definido los siguientes casos de estudio: - Escenario de integración de vehículos eléctricos en el año 2012 - Escenario de integración de vehículos eléctricos en el año 2014 - Escenario de integración de vehículos eléctricos en el año 2020 - Cálculo del máximo nivel de integración de vehículos eléctricos en la red. Se definen y comparan las posibles estrategias de control de recarga e integración a la red eléctrica de vehículos eléctricos (recarga aleatoria, doble tarifa y recarga inteligente). Se investigan cuales son las posibilidades que resultan más favorables para el sistema en cuanto a la nueva curva de demanda que se generará y a la oportunidad de aumentar el rendimiento de uso de las fuentes de energía primarias renovables. El objetivo del estudio no consiste en obtener un límite preciso de integración sino en valorar nuevos métodos iterativos y nuevas políticas estratégicas, ambos necesarios para contribuir a la integración de vehículos en la red de distribución. ________________________________________________________________________________________________________________

The design, implementation and analysis of different control strategies for the integration of electrical vehicles (EV) in the distribution grid are performed in the frame of this final degree project. First of all, a base case has been designed consisting in two interconnected networks, rated at different voltage levels: 110kV transmission and 20kV distribution networks. The network under study has the same elements as a real network: residential loads, industrial loads, tertiary loads, conventional power plants, power exchange with a 380kV network and two 1MW photovoltaic plants connected to the distribution grid. No EVs are connected to the base case grid. Starting from zero, the number of EVs are increased according to predefined patterns. The following cases are studied: - Scenario EVs integration in 2012 - Scenario EVs integration in 2014 - Scenario EVs integration in 2020 - Maximum number of EVs integration in the 20kV grid. Different EVs charge strategies are defined and compared (dumb charging, double tariff and smart charging). The most favourable options for the whole system are investigated, according to the new demand profile obtained as a result of the integration of EVs in the grid and profit from renewable energy. The scope of the project is not aiming to provide a final “number” with the maximum limit of EVs that are able to be integrated into the grid. The main objective is to assess new iterative methods and new strategic policies, both needed for the integration of EVs in the distribution grid.