Search In this Thesis
   Search In this Thesis  
العنوان
Optimal planning of electric vehicle charging stations in distribution systems for voltage improvement and loss reduction /
المؤلف
Abd El-aziz, Elshaimaa Mohamed Eid.
هيئة الاعداد
باحث / الشيماء محمد عيد عبدالعزيز
مشرف / مجدى محمد السعداوى
مشرف / محمد محمد سعيد
مناقش / صبحى محمد عبدالقادر
الموضوع
Battery charging stations (Electric vehicles) Electric vehicles - Power supply. Battery chargers. Electric Vehicle.
تاريخ النشر
2020.
عدد الصفحات
113 p. :
اللغة
الإنجليزية
الدرجة
ماجستير
التخصص
الهندسة الكهربائية والالكترونية
تاريخ الإجازة
1/1/2020
مكان الإجازة
جامعة المنصورة - كلية الهندسة - قسم الهندسة الكهربائية
الفهرس
Only 14 pages are availabe for public view

from 113

from 113

Abstract

فى السنوات الأخيرة بدأ تطور وانتشار تقنية المركبات الكهربائية والتى تعتبر من الأمور الحيوية بالنسبة لصناعة النقل بشكل عام والسيارات الخاصة بالنسبة للمستخدمين، يمكن اعتبار المركبات الكهربائية كواحدة من البدائل الأكثر جاذبية من حيث الاقتصاد في استهلاك الوقود بشكل أفضل والتأثير الجيد على البيئة حيث أن لديها إمكانات كبيرة لتحقيق انخفاض في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، وزيادة كفاءة الطاقة، وتعزيز تكامل الطاقة المتجددة.وقد استدعى الانتشار الواسع للمركبات الكهربيه إلى ضرورة إنشاء العديد من محطات الشحن ومن ثم استكشاف الجوانب المختلفة الناشئة عن دمج عدد كبير منها في شبكات التوزيع. ولذا فإن هذه الرسالة تستقصى آثار ربط محطات الشحن بشبكات التوزيع لتغذية العديد من المركبات الكهربائية. حيث تقدم الرسالة دراسة شاملة لاستكشاف آثار مواقع محطات الشحن على مفاقيد نظام التوزيع وقيم جهد قضبان التوزيع، وكذلك دراسة تأثير استخدام منظومة طاقة كهروضوئية مع كل محطة شحن وربطها مع الشبكة الكهربية لتغذية احتياجات محطة الشحن أو جزء منها ، ثم دراسة لتحديد الموقع الأمثل لمحطة شحن EV-PV المدمجة في شبكة توزيع وذلك لتقليل مفاقيد النظام.اقترحت هذه الرسالة سيناريوهين لمحطات شحن المركبات الكهربية. الأول يعتمد على شحن المركبات الكهربائية مباشرة من الشبكة وهو سيناريو مناسب للبلدان النامية حيث أن تكلفة إنشاء محطات الشحن مرتفعة، ولكن ينتج عن هذا السيناريو بعض التأثيرات السلبية على قيمة الحمل والجهد ومفاقيد النظام والتوافقيات، بالإضافة إلى زيادة تكلفة النظام والتلوث. أما السيناريو الثاني فيعتمد على استخدام محطات شحن مغطاة بالخلايا الشمسية المتصلة بالشبكة لشحن المركبات الكهربائية وتعتبر تكلفة هذا السيناريو مرتفعة مقارنة بتكلفة السيناريو الأول، ومع ذلك، فإن تحديد الوضع الأمثل لمحطات الشحن في هذه الحالة يمكن أن يقلل عددها ويزيد من فوائدها ويمثل حلاً جذابًا لخفض التكاليف الإجمالية. ولذا فقد تم اقتراح طريقة جديدة لتحسين تشغيل نظام التوزيع بعد ربط محطات شحن المركبات الكهربائية المدمجة مع الخلايا الشمسية في شبكة التوزيع.وقد تم تطبيق السيناريو الأول من خلال إعادة هيكلة شبكة التوزيع والتخصيص الأمثل لمحطات الشحن باستخدام خوارزمية تعتمد على تقنية أمثلة سرب الجسيمات (PSO) وذلك لتقليل المفاقيد وتحسين الجهد، وتم صياغة النموذج الرياضى للخوارزمية المقترحة ومن ثم تمثيلها فى بيئة ماتلاب سيميولنك، كما تم تطبيق الطريقة المقترحة على نظام توزيع شعاعي قياسى عالمى (IEEE 33-bus) وقد تم دراسة حالتين تتضمن الأول تخصيص محطات شحن فقط. وتتضمن الثانية إعادة تشكيل المغذيات بالاضافة إلى تخصيص محطات شحن، وقد أثبتت النتائج تميز حالة إعادة الهيكلة مع تخصيص محطة شحن في تقليل مفاقيد النظام وتحسين جهد.قضبان التوزيع. كما تم تطبيق السيناريو الثاني من خلال طريقة مقترحة لتحديد الموقع الأمثل لمحطة شحن EV-PV مدمجة في شبكة التوزيع حيث كان الهدف الرئيسي من هذه الطريقة هو الكشف عن التخطيط الأمثل لمحطات شحن المركبات الكهربية المغطاة بالخلايا الشمسية لتقليل المفاقيد مع مراعاة قيود التشغيل المرتبطة بالنظام، حيث تعتمد الطريقة المقترحة على تقنية أمثلة سرب الجسيمات للوصول إلى الحل الأمثل وقد تم تنفيذ الخوارزمية في بيئة ماتلاب سيميولنك ومن ثم تطبيقها على نظام التوزيع الشعاعي القياسى IEEE 33-BUS مع دمج منظومة خلايا كهروضوئية وبدون دمجها. وقد أظهرت هذه النتائج أن محطة شحن EV-PV كانت حلاً مناسبًا لتقليل مفاقيد المغذي مقارنةً بتلك المحطات التي لا تحتوي على منظومة الخلايا الكهروضوئية. وفى هذا السيناريو تم دراسة تأثير حجم منظومة الخلايا الكهروضوئية ونوعه وكفاءته وموقع محطة الشحن على الحل الأمثل وذلك من خلال زيادة الحجم الكهروضوئي والإشعاع الشمسي والكفاءة الكهروضوئية، حيث انخفضت مفاقيد الطاقة وتدهورت قيم جهود القضبان وقد تم إدخال معوضات الطاقة التفاعلية لتخفيف تأثير محطات الشحن EV-PV على الجهد مما أدي إلى تأثر طاقة النظام وهو ما يستدعي إجراء مفاضلة لتحديد الحجم الأمثل لمنظومة الخلايا الكهروضوئية.وتتكون الرسالة من 5 فصول ملخص كل منها كما يلى:الفصل الأول هذا الفصل يمهد لمكونات الرسالة بحيث يستعرض مفهوم المركبات الكهربية وأهميتها وايضا الغرض من نقطة البحث وما هى اهداف الرسالة واستعراض لمحتويات الرسالة.الفصل الثاني يستعرض المفاهيم الأساسية المتعلقة بالمركبات الكهربائية وتصنيف وتقنيات المركبات الكهربية وشرح موجز للمكونات الرئيسية للمركبات الكهرببية، كما يستعرض الفصل الأنواع الرئيسية لشواحن البطاريات المستخدمة في المركبات الكهرببية. وأخيرًا ، يتم عرض مزايا وعيوب المركبات الكهرببية وتأثيراتها على شبكات التوزيع حيث تشمل هذه التأثيرات كل من التأثيرات البيئية والاقتصادية والتقنية الفصل الثالث دم منهجية للتخطيط الأمثل لشبكات التوزيع المحتوية بما في ذلك محطات شحن المركبات الكهربية. تم تتحديد الموقع الأمثل لمحطات الشحن مع إعادة الهيكلة المثلى للشبكة. تمت صياغة المشكلة على أنها مشكلة أمثلة لتقليل إجمالي المفاقيد تحت قيود تشغيلية مختلفة. وقد تم استخدام تقنية تحسين سرب الجزئيات (PSO) لحل مشكلة الأمثلة والكشف عن المواقع المثلى لمحطات الشحن و التي تحقق الحد الأدنى من المفاقيد مع تحسين جهد.القضبان، وقد تم استنتاج نموذج رياضى لوصف المشكلة ومن ثم تنفيذ الخوارزمية في بيئة ماتلاب سيميولنك وقد تم اختبار المنهجية المقترحة من خلال تطبيقها على نظام توزيع شعاعي قياسي (IEEE 33-bus). وفي نهاية الفصل تم مناقشة النتائج التي تم الحصول عليها وتحليلها.الفصل الرابع يناقش تأثير دمج محطات شحن المركبات الكهربائية مع منظومة خلايا كهروضوئية على مفاقيد الشبكة الكهربائية. الهدف الرئيسي من هذا الفصل هو تحديد التخصيص الأمثل لمحطات الشحن وذلك لتقليل مفاقيد النظام في حالة دمج منظومة خلايا كهروضوئية كل محطة شحن، وقد تمت صياغة المشكلة كمسألة أمثلة وحلها بتقنية أمثلة سرب الجزئيات. وقد تم استنتاج نموذج رياضى لوصف المشكلة ومن ثم تنفيذ الخوارزمية في بيئة ماتلاب سيميولنك وتم تطبيقها على نظام توزيع شعاعي قياسى (IEEE 33-bus) في وجود أو عدم وجود منظومة خلايا كهروضوئية وتم مقارنة النتائج. وتم فحص تأثير حجم الخلايا الكهروضوئية ونوعها وكفاءتها وموقع محطة الشحن.الفصل الخامس يقدم الاستنتاج النهائي والتوصيات واقتراح العمل المستقبلي بالاضافة إلي عرض للأعمال المستقبلية المقترحة في مجال البحث.