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Type: Dissertação
Title: Análise e suporte ao controle de tensão de redes de distribuição de baixa tensão com veículos elétricos utilizando tecnologia V2G
Author: Mattos, Marina Martins
First Advisor: Oliveira, Janaína Gonçalves
Second Advisor: Dias, Bruno Henriques
Referee Member: Oliveira, Leonardo Willer de
Referee Member: Vieira, João Paulo Abreu
Resumo: Políticas governamentais têm sido desenvolvidas em diversos países com o objetivo de descarbonizar a geração de energia e o setor de transportes. A maioria dos Recursos de Energia Distribuída (REDs), carregamento de Veículos Elétricos (VEs), por exemplo, são conectados à rede elétrica por meio de eletrônica de potência. A dinâmica dos controladores envolvidos na operação de inversores tem impacto na rede à qual estão conectados. Desta forma, considerando os incentivos associados, torna-se estratégico analisar a implantação e conexão de REDs, como veículos elétricos, ao sistema elétrico, bem como a avaliação de seus impactos. Somente conhecendo os impactos é possível sugerir propostas de mitigação, impondo uma revolução na forma como funciona a geração distribuída. De acordo com a literatura, quanto mais VEs conectados à rede elétrica, maior o impacto esperado nos níveis de subtensão. Diante desse contexto, este trabalho é dedicado à modelagem média de VEs (baseados no modelo Nissan Leaf), a fim de validar e aprofundar seus impactos em uma rede de distribuição. O sistema de energia escolhido para as simulações é um sistema de distribuição da Costa Rica por ser um sistema real, e estar operando em 60 Hz, 34,5 kV (Média Tensão) e 0,208 kV (Baixa Tensão), aproximadamente 0,6377 MVA de potência nominal e tem 17.554,60 metros de extensão. As simulações devem ser executadas em 24 horas usando o software PSCAD/EMTDC. Perfis dinâmicos de cargas e comportamento social dos usuários dos VEs serão inseridos na simulação, buscando reproduzir um perfil de consumo realista do usuário. Uma análise dos resultados considerando uma inserção substancial de veículos elétricos deve ser considerada. Como possível proposta de mitigação para os problemas causados pela alta penetração dos VEs, é modelada a tecnologia Vehicleto-Grid(V2G). O gerenciamento proposto ajuda a mitigar a ocorrência de subtensão causada pela alta penetração de VEs na rede. Espera-se que os resultados mostrem a importância da gestão ativa nos sistemas elétricos modernos, especialmente considerando o aumento da penetração dos REDs esperado para os próximos anos. Esta dissertação mostra a importância e os benefícios da tecnologia V2G. A tecnologia de controle atua na mitigação de subtensão do sistema, servindo como um serviço auxiliar para a rede, e não requer infraestrutura extra instalada.
Abstract: Government policies have been developed in several countries with the aim of decarbonizing power generation and the transport sector. Most Distributed Energy Resources (DERs), charging of Electric Vehicles (EVs), for example, are connected to the power grid through power electronics. The dynamics of the controllers involved in the operation of inverters have an impact on the network to which they are connected. In this way, considering the associated incentives, it becomes strategic to analyze the implementation and connection of DERs, such as electric vehicles, to the electrical system, as well as the evaluation of their impacts. Only by knowing the impacts is it possible to suggest mitigation proposals, thus imposing a revolution in the way distributed generation works. According to the literature, the more EVs connected to the electric grid, the greater the expected impact on undervoltage levels. Given this context, this paper is dedicated to the average modeling of EVs (based on the Nissan Leaf model), in order to validate and deepen their impacts in a distribution network. The energy system chosen for the simulations is a distribution system from Costa Rica due to it is a real system, and it is operating at 60 Hz, 34,5 kV (Medium Voltage) and 0,208 kV (Lower Voltage), approximately 0,6377 MVA rated power and has 17.554,60 meters length. Simulations are to be run in 24 hours using PSCAD/EMTDC software. Dynamic profiles for loads and social behavior of the EVs users will be inserted in the simulation, seeking to reproduce a realistic user’s consumption profile. An analysis of the results considering a substantial insertion of electric vehicles is to be considered. As a possible mitigation proposal for the problems caused by the high penetration of EVs, The Vehicle-to-Grid (V2G) technology is modeled. The proposed management help to mitigated the occurrence of undervoltage caused by the high penetration of EVs in the network. Results are expected to show the importance of active management in modern power systems, especially considering the increase in DERs penetration expected for the coming years. This dissertation shows the importance and the benefits of the V2G technology. The control technology acts to mitigate system undervoltage, serving as an ancillary service for the network, and does not require extra installed infrastructure.
Keywords: Gestão ativa da rede
Impactos em uma rede real de distribuição
Recursos energéticos distribuídos
Veículos elétricos
Vehicle-to-grid
Active network management
Impacts on a real distribution network
Distributed energy resources
Electric vehicles
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Institution Initials: UFJF
Department: Faculdade de Engenharia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Access Type: Acesso Aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
Creative Commons License: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/15497
Issue Date: 27-Mar-2023
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Elétrica (Dissertações)



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