Skip to main content
SUPERVISOR
ناصر قدیری مدرس (استاد راهنما) ژاله ورشوساز (استاد مشاور) سید رسول موسوی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Maryam Lotfi shahreza
مریم لطفی شهرضا

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1390

TITLE

Optimal placement of EV charging stations considering coupled electrical energy distribution network and urban transportation network
Urban air pollution concerns has led to an increase in electricvehicles popularity. Plug-in Electric Vehicles (PEVs) require charging stationsinfrastructure throughout the traort networks. Traffic in an urban traortnetwork could be affected by the locations of the charging stations. On theother hand, charging stations are new and relatively large electrical energydemands for distribution networks whose locations are very important from distributionnetworks planning and operating points of views. However, charging stations aregenerally connected to the distribution networks using power electronicdevices. Thus, these stations could be used as active filters for conditioningof harmonic pollutions, as well as reactive power compensators. In this thesis,optimal placement of charging stations is defined as an optimization problem.The objective function of this problem includes the total investment cost ofcharging stations construction, the opportunity cost for waiting in the stationqueue and the cost of purchasing active and reactive energy from the upstreamnetwork. The optimization constraints include the operation constraints of thedistribution network in presence of harmonics, the voltage magnitude limits andtotal harmonic distortion (THD) within the allowed range, and also theconstraints related to the urban traort network. In this model, the abilityof charging stations to be used as the active and reactive power compensator filtersis considered. In addition, the impact of locations of charging stations onurban traffic has been considered and modeled. The optimization problem is initially modeled as a mixed integernonlinear programming problem (MILP) and then, using advanced linearizationtechniques, it turns into a mixed integer linear programming problem (MILP).The proposed models are implemented in the GAMS optimization software on twotest systems, and numerical results are provided for the case studies and various scenarios. Numericalresults confirm the ability and efficiency of the proposed model in chargingstations allocation compared to existing models. Keywords Optimal placement of charging stations,Plug-in electric vehicle, harmonic and reactive power compensation, urbantraortation network,electrical distribution network
افزایش نگرانی‌ها در مورد آلودگیهوای شهری، منجر به افزایش محبوبیت استفاده از خودروهای برقی شده است. افزایشاستفاده از خودروهای برقی دارای قابلیت اتصال به شبکه نیازمند توسعه ایستگاه‌هایشارژ در سطح شبکه حمل و نقل شهر است. محل احداث ایستگاه‌های شارژ از یک سو می‌تواندباعث افزایش و یا کاهش ترافیک در شبکه حمل و نقل شهری شود. از سوی دیگر، ایستگاه‌هایشارژ، یک تقاضای جدید انرژی الکتریکی از شبکه توزیع با اندازه قابل ملاحظه است کهمکان احداث آن از دید شاخص‌های بهره‌برداری شبکه توزیع بسیار اهمیت دارد. اما، ایستگاه‌هایشارژ عموماً با استفاده از ادوات الکترونیک قدرت به شبکه توزیع متصل می‌شوند کهاین موضوع امکان بهره‌گیری از این ایستگاه‌ها را به عنوان فیلتر اکتیو برای پالایشآلودگی‌های هارمونیکی و نیز جبران‌ساز توان راکتیو فراهم می‌کند. در این پایان‌نامه،مسألهتعیین مکان‌ بهینه احداث ایستگاه‌های شارژ به صورت یک مسأله بهینه‌سازی تعریف می‌شود.تابع هدف این مسأله، مجموع هزینه احداث ایستگاه‌های شارژ، هزینه انتظار در صفایستگاه‌ها و هزینه خرید انرژی اکتیو و راکتیو از شبکه بالادست تعریف می‌شود.قیدهای مسأله بهینه‌سازی شامل قیدهای بهره‌برداری از شبکه توزیع در حضور هارمونیک‌ها،حفظ پروفیل ولتاژ و اعوجاج هارمونیکی کل در محدوده مجاز و قیدهای شبکه حمل و نقلشهری است. در این مدل، قابلیت استفاده از ایستگاه‌های شارژ به عنوان فیلتر اکتیوجبران‌ساز توان راکتیو درنظر گرفته و مدل می‌شود. به علاوه، تأثیرپذیری ترافیکشهری از محل احداث ایستگاه‌های شارژ درنظرگرفته و مدل شده است. مسأله بهینه‌سازی در ابتدا به صورتیک مسئله برنامه‌ریزی غیرخطی آمیخته با اعداد صحیح مدل می‌شود و در ادامه، بااستفاده از تکنیک‌های پیشرفته خطی‌سازی به یک مسأله برنامه‌ریزی خطی آمیخته بااعداد صحیح تبدیل می‌شود. مدل‌های پیشنهادی با پیاده‌سازی در نرم‌افزار بهینه‌سازیGAMS، بر روی دو سیستم تست اعمال شده و نتایجعددی حاصل برای مطالعات موردی و سناریوهای گوناگون ارائه می‌شوند. نتایج عددی به‌دستآمده مؤید توانمندی و کارآیی مضاعف مدل پیشنهادی در مکان‌یابی ایستگاه‌های شارژ درمقایسه با مدل‌های موجود است. کلمات کلیدی: مکان‌یابی بهینه ایستگاه شارژ، خودروی برقی قابل اتصال بهشبکه، جبران هارمونیک و توان راکتیو، شبکه حمل و نقل شهری، شبکه توزیع انرژیالکتریکی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی