Kung Bakit Mapanganib ang Pagsusuri sa Pag - agos ng Pasan Para sa EV Fast-Charging Station Design

Ang global transition sa mga sasakyang de kuryente (EVs) ay ang mabilisang pag-eeeksperimento ng mga power system na nagpaplano sa hindi pa nagagalugad na teritoryo, may kakayahang maghatid ng 150 kW hanggang 350 kW kada connektor, magpataw ng mga nakatutok, nagpapatupad ng mga karga sa mga network na distributor.Walang mahigpit na pag-aaral ng karga, mga ulyahin at mga developer ang panganib na maubusan, mga labis na transpormasyon, at magastos na mga pagbagsak ng imprastraktura.Ang mga strandom ay nagbibigay ng qualitative pundasyon para sa ligtas, mahusay, mahusay, at makrosiding induclusion.

Sinusuri ng artikulong ito kung paanong ang mga pag-aaral ng daloy ng karga ay gumagabay sa bawat yugto ng station development ide-impluwensya mula sa site selection at mga kagamitan na nagreresulta sa grid interconnecture at contingency planning.[kailangan ng sanggunian] Ang mga real-world methodologies, regulatory restractives, at mga lumilitaw na mga kalakaran na gumagawa sa pag-agos ng daloy ng karga ay kailangang-kailangan para sa eV ecosystem.

Mga Pangunahing Bahagi ng Pag - agos ng Pasan sa mga Konteksto ng EV

Kung Ano ang Itutuloy ng Isang Pasan na Umaagos

Ang isang pag-aaral ng daloy ng karga ay nakalutas para sa mga patuloy na-state boltahe, agos, tunay at reactitive power stream, at mga pagkawala ng system sa ibayo ng isang network. Para sa eVcharge, ang analisis ay dapat magmodelo ng lubhang pabagu-bago na mga karga na maaaring mag-resulta mula sero hanggang sa pinakamataas na pangangailangan sa mga minuto. Ang mga pangunahing output ay kinabibilangan ng:

  • Voltage profiles sa bawat bus upang matiyak ang pagsunod sa pamantayan ng ANSI C84.1 Range A o B.
  • Branch loading (mga akses, transformers, switchgear) upang maiwasan ang thermal street.
  • Exusion factor at reactitive power requests, lalo na para sa mga charge na may non-unity power factor.
  • Natalo ang System upang masuri ang kahusayan sa pagpapatakbo at halaga.

Pambihirang mga Hamon ng Mabilis-Carging mga Pasan

Hindi tulad ng residence Level 2 charge (7–19 kW), DC fast chargeers (DCFC) ay kumikilos bilang malaki, non-linear na mga karga. ang Charger power electronics ay maaaring magturok ng harmonics, lumikha ng boltahe thream sa panahon ng rampa, at gumuhit ng mahalagang reactiving survision kapag tumatakbo malapit sa rating power. Ang isang karaniwang modelo ng daloy ng kuryente ay dapat na pagsasalaysay ng:

  • Ang mga sesyon ng compuleous charge (nagkarga ng iba't ibang mga salik ay mababa para sa mga high-power charge).
  • Battery state-of-charge effects – ang mga chargers ay maaaring mag-ambag ng patuloy na kapangyarihan hanggang sa malapit sa ganap na charge, pagkatapos ay unti-unti.
  • On-site energy storage at solar generation, na nagpapakilala ng bidirectional power streaks.

Nakapagpapasiglang Pag - aaral sa Pag - agos ng Pasan Tungo sa Gawaing Pag - unlad ng Istasyon

Hakbang 1: Site Feasility at ang Pag - aayos ng Ugnayan sa Pamamagitan ng Pag - aalis ng Laki

Bago gumawa ng isang lugar, ang mga developer ay nagsasagawa ng preliminary load county na pagtatasa gamit ang integrated feeder data. Ipinakikilala ng pag-aaral ang makukuhang kapasidad sa punto ng common interconduct (PCC). Kung ang umiiral na transformer o secondary network ay kulang sa headroom, ang analog na analog ay nag-eebolb ng mga gastos at timeline na kinabibilangan ng mga load, aksyon ng maraming utilidad ng Estados Unidos ngayon ay nangangailangan ng isang interconnection renection renection renection under reversion undersence[FLE.[1] na kinabibilangan ng pag-1] na kinabibilangan ng pag-C.

Hakbang 2: De - kuryenteng Disenyo

Sa isang aktwal na PCC na nakumpirma, ang mga inhinyero ay gumagawa ng detalyadong isahang-line diagram sa power system software (e.g., ETAP, SKM, PS/E. Ang load street model ay kinabibilangan ng:

  • Transformer imposition, tap setting, at ratings
  • Pag - uugali at haba
  • Ang kapangyarihan ng mga nag - aakusa sa kapangyarihan ay natatalo at nagrereresulta sa mga katangian ng kapangyarihan
  • One-site na henerasyon o mga estratehiya sa paghahatid ng mga storage

Ang mga midya ay tumatakbo para sa maramihang mga senaryo: ang pinakamasamang-case sabay-sabay na pag-aalsa, off-peak baseline, at fault contingency.[[fLT] drop limits (karaniwang ⁇ 5% sa charge terminal sa ilalim ng buong karga) at [2][[[[CLT:3]] ⁇ 5% ⁇ para sa patuloy na tungkulin.

Mabigat na Integrsyon at Regulasyon ng Voltage

Lumulusong na Pampasabog

Ang matagal na secondary run mula sa service transgender hanggang sa mga puwestong pinagbabasehan ay karaniwang sanhi ng undervoltage.

  • Pag - aayos sa mga konduktor o mga kahalintulad na tagapagpakain
  • Paglalagay ng mga regulator ng boltahe o pagpapalakas sa mga transpormante
  • Pagdaragdag ng lokal na mga bangkong capacitor upang pagbutihin ang salik ng kuryente at bawasan ang aktibong agos
  • Matatagpuan ang mga charger na may aktibong support ng boltahe (hal., mga inverter na maaaring sumipsip o magturok ng reactivitive power)

Epekto sa Pagpapakain at Pag - aalis ng Suplay

Ang isang kumpol ng mga mabilis na charge ay maaaring itulak ang isang distributor ng distributor sa thermal na limitasyon nito. Ang mga pag-aaral ng daloy ng karga na may mga profile ng oras na karga (gamit ang OpenDSS o katulad na mga kasangkapan) ay tumutulong sa plano ng mga utilidad para sa:

  • Transformer upgrades o load transfer sa mga katabing feeders
  • Kailangan ang mga programa sa pagtugon na nakababawas sa pagtindi sa panahon ng matinding kaigtingan
  • Sa likod-the-meter bakterya storage upang maahit ang sukdulang pangangailangan

Natuklasan ng isang na pag-aaral ng mga high-powercharge corrition na kung walang street endization ng karga, ang mga kumpol ng 10+ 350 kW chargers ay maaaring maging sanhi ng mga feeder surge sa loob ng dalawang taon ng pag-install. ang proactive analysis ay nabawasan ng 40%.

Real-World Case Study: Highway Corridor Fast-Charging Network

Likaw na Proyekto

Isang konsorte ang nagplano ng 12 mabilis-charging site sa kahabaan ng isang 300-mile interstate na pasilyo, bawat isa ay may 8 puwesto sa 350 kW.[[LDC] Ang lokal na distribusyong kompanya (LDC) ay nangangailangan ng isang system currenting study[[[2]; ang bawat istasyon ay mag-eeere ng interconduction.[4 na lugar, ang umiiral na 12.47 kV feedgeer ay kulang sa 1.2 MV; ang bawat istasyon ay sabay-sabay na bubuo ng hanggang 2.8 MV.

Mga Natuklasang Pasan

Ang pag-aaral ay nagsiwalat ng hindi katanggap-tanggap na boltahe sa mga sagg (6–8%) sa mga pinakamalayong charge sa panahon ng peak operation. Isa pa, ang isang transpormante na nagsisilbi sa isang halong komersyal-residential area ay naikarga na sa 85% sa mga hapon ng tag-init; ang pagdaragdag ng EV charge ay magtulak dito sa 130%.

Mga Solusyon sa Inhinyeriya

Batay sa mga reflection ng daloy ng karga, ganito ang mungkahi ng mga inhinyero:

  • [[Talaksan] [[16 kV service transformers[ sa dalawang pinakamataas na-demand site, na direktang mula sa isang bagong substation bus.
  • [5] [5] Ang isang batiryang kWh ay nagreresulta sa sa ikatlong lugar upang ahitan ang tuktok, binabawasan ang transpormer na nagkarga ng 95%.
  • [Voltage proporsyonment (steak-voltage regulators) sa 12.47 kV feeder kung saan ang mahabang pagtakbo ay nagdulot ng mga sag.
  • Ang infix factor refructor na gumagamit ng mga capacititor sa bawat istasyon upang mapanatili ang PF >0.95, na binabawasan ang reactitive tank.

Ang panghuling disenyo ay nakatutugon sa mga kahilingan ng kuryente at nagpanatili ng boltahe sa loob ng ⁇ 5% sa ibayo ng lahat ng mga sesyon ng pagsingil.Ang pag-aaral ay naglaan din ng isang planong phasing upang mag-ayos ng konstruksiyon nang hindi sumasabad sa mga umiiral na parokyano.

(Tingnan din NRELES high-powercharge corrition research para sa mga kaugnay na natuklasan.)

Pag - aalis sa Bagong Henerasyon at Pag - unlad

Maraming mga modernong charge station ay kinabibilangan ng on-site solar photovoltaics at cartom storage. ang lound blow analysis ay nagiging mas komplikado na may bidirectional power streaks.[kailangan ng mga inhinyero ay magmodelo:

  • Solar ageld variable (makapal ang ulap, pana - panahong nakahiligan)
  • Battery charge/discharge reassignment (hal.g., na sumisiil sa panahon ng mababang grid demand at paglalapat sa panahon ng mga kaganapang may pinakamataas na singil)
  • Pagtutop ng Islanding at anti-islanding proteksyon sa IEE 1547-2018[

Tinitiyak ng tamang daloy ng karga na kapag lumampas ang solar processation sa karga ng istasyon, ang baligtad na daloy ng kuryente ay hindi nakahihigit sa rating ng mga kagamitan sa pamamahagi.

Kasuwato ng mga Pamantayan sa Regulyo at sa Pamantayan

Ang mga mabilisang-charging station sa Hilagang Amerika ay dapat sumunod sa maraming kodigo at pamantayan. ang mga pag-aaral ng daloy ng karga ay direktang sumusuporta sa pagsunod sa:

  • Artikulo 625 – Overcurrent proteksyon at rating ng mga kagamitan
  • [1] [1] [ (interconnect ng mga ipinamamahaging mapagkukunan ng enerhiya)
  • [[I C84.1 – Mga linya ng Voltage para sa kasangkapang panggamit
  • Utility-specific interconnection requires[ – Kadalasang nag-uutos ng isang pag-aaral ng daloy ng kuryente bilang bahagi ng application package

Sa Europa, kabilang sa mga katumbas na pamantayan ang EN 50160 para sa deoxy quality quarture at iba't ibang serye ng IEC 61851 para sa EVcharge ending. Ang mga pag-aaral ng flowing ay mahalaga rin sa pagsunod.

Mga Kalakaran sa Hinaharap: Dynamic Pasan Pasagusan at Matalinong Pag - aayos

Real-Time Pasan Pasagusan para sa Grad-Aware Charging

Ang mga pagsulong sa distribusyon ng automasyon ay pumapayag sa mga kalkulasyon ng daloy ng karga na tumakbo malapit sa real-time. Ang mga istasyon ng Charging ay maaaring gumamit ng dinamikong daloy ng karga ay maaaring gumamit ng mga resulta upang baguhin ang mga rate ng karga batay sa mga kondisyong grid. Halimbawa, ang isang plota ng 10 charge ay maaaring sama sama sama-samang magbawas ng lakas ng 30% sa panahon ng isang feeder version, na may mga pagkalugi na nabawasan sa pamamagitan ng mahusay na pag-ayos ng karga sa mga stage stage.

Mataas-Kabihasnan Pagmomodelo ng mga Elektronikong Lakas

Ang mga sumunod na-generation load streams ay kinabibilangan ng mga detalyadong modelo ng silicon carbide (SiC) at gallium nitride (GaN) inverters na ginagamit sa mga ultra-fast charge charge charge.Ang mga modelong ito ay naka-agaw ng harmonikong intranstansiya at referencement react, na nakapagduce ng mas tumpak na mga loid intenges.

Umaagos ang Maraming Pasan

Dahil ang eVcharge adultual behaviors ay stochastic, ang probabilistikong pag-eeksperimento ng karga ay ang pag-iinam ng computations, sa halip na pag-aasal ng mga tsomed na standing ang mga transaksyon. ang mga Utilidad ay ginagamit ito upang magtakda ng makatotohanang mga kahilingan sa kapasidad at iwasan ang labis-labis na pag-intributribut.

Para sa mas malalim na pagsisid sa mga pamamaraan ng daloy ng probabilistiko, tingnan ang papel na ito IEEEEE tungkol sa walang katiyakang pagmomodelo sa mga sistema ng pamamahagi na may EV na sumasablang.

Konklusyon: Mahalaga sa Hindi Maaalis na Pag - aayos

Ang pagsusuri sa daloy ng kargada ay hindi isang one-time checkbox ⁇ it na isang patuloy na proseso ng inhinyeriya na nagreresulta sa bawat matagumpay na proyektong EV fast-charging. mula sa pagtiyak ng kalidad ng boltahe sa charge terminals hanggang sa pagpapatunay ng katatagan ng grid sa mga regulator, ang mga pag-aaral na ito ay nag-iwas sa magastos na mga pagkakamali at nagdudulot ng mas mabilis na pag-akyat ng mga antas ng kuryente at ang mga network ay mas makapal, ang daloy ng karga ay mananatiling ang terrovement ng sistema ng kuryente na nagpaplano para sa electric revigleksiyon.

Ang mga developer, utilidad, at mga tagaayos ay dapat magtulungan upang gawing pamantayan ang mga pamamaraan sa pagdaloy ng kargada, maghati ng impormasyon sa tagapagpakain, at mamuhunan sa mga kagamitan sa pagsusuri.

Para sa karagdagang pagbasa sa sistema ng pamamahagi na nagpaplano para sa imprastrakturang EV, ang U.S. Department of Energy EXV-Grid Interconnection Guide ay nagbibigay ng praktikal na mga rekomendasyon para sa mga utilidad at developer.[[