دانلود شبیه سازی مقاله شارژ خودروهای الکتریکی با منابع انرژی تجدیدپذیر

شارژ خودروهای الکتریکی

کمبود ذخایر مواد پتروشیمی و افزایش آلودگی های گازی (CO2، SO2 و NOx)، به نگرانی های جهانی در سطوح اقتصادی، زیست محیطی، صنعتی و اجتماعی تبدیل شده اند. تولید برق و بخش های انتقال، به عنوان دلایل اصلی کمبود نفت و آلودگی های گازی، در نظر گرفته شده اند. سیاست گذاران، مهندسان و رهبران تجاری به دنبال جستجوی منابع انرژی جایگزین، که از هر دو نظر اقتصادی و زیست محیطی مناسب و سازگار می باشند، هستند. استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر برای تولید انرژی الکتریکی می تواند به میزان قابل توجهی آلودگی های گازی (CO2، SO2 و NOx) را کاهش دهد و محیط زیست را در برابر تنزل بیشتر حفاظت کند. استفاده از خودروهای الکتریکی (EV ها) بجای خودروهای «موتور احتراق داخلی» (ICE) سنتی نیز یک راهکار نویدبخش است. در مقایسه با وسایل نقلیه سنتی، EV ها می توانند مزیت های بسیاری مانند کاهش هزینه های بهره برداری و آلودگی های گلخانه ای و غیره ارائه دهند. علاوه بر آن، شارژ EV از انرژی تجدیدپذیر، به یک رویکرد محبوب برای مصرف انرژی پاک و کارآمد، تبدیل خواهد شد.

در این پروژه، بر شبکه های برق آینده که در آنها EV ها، انرژی تجدیدپذیر و شبکه برق با هم تلفیق می شوند تا یک هاب انرژی سبز و کارآمد، تشکیل دهند، تمرکز می کنیم. EV ها به عنوان بارهای کنترل پذیر برای پشتیبانی از تولید انرژی تجدیدپذیر، بهبود بازده انرژی و کاهش هزینه انرژی، عمل می کنند. برای رفع عدم قطعیت های مرتبط با تولید انرژی تجدیدپذیر، قیمت گذاری برق و درخواست های شارژ EV، بهینه سازی لیاپونوف را برای مسائل برنامه ریزی شارژ EV ، با هدف بهره برداری کارآمد از انرژی تجدیدپذیر و کاهش هزینه شارژ، ارائه می دهیم. مدل چندصفی برای شامل کردن چندین مهلت شارژ EV مختلف استفاده می شود و روش بسته بندی برای رفع قید حد نرخ شارژ EV استفاده می شود. شبیه سازی با پروفایل های باد مختلف ، انجام و تحلیل می شوند. دو استراتژی کنترل EV دیگر، برای مقایسه با روش بهینه سازی لیاپونوف پیشنهادی، یعنی «شارژ هنگام رسیدن» (که EV ها را با همه توان موجود به محض متصل شدن EV به شبکه شارژ می کند) و «خرید در انتهای مهلت» (که EV را با انرژی تجدیدپذیر شارژ می کند، تنها مگر زمانی که در حال نزدیک شدن به مهلت باشد)، ارائه می شوند. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که براساس قیمت واقعی برق و داده های انرژی تجدیدپذیر، هزینه شارژ را می توان بطور میانگین 76% و 33% در مقایسه با دو رویکرد حریصانه، یعنی بترتیب «شارژ هنگام رسیدن» و «خرید هنگام مهلت»، کاهش داد. علاوه بر آن، زمان تاخیر میانگین را می توان به اندازه 63% در مقایسه با روش «خرید در زمان مهلت»، کاهش داد. علاوه بر آن، از آنجا که طرح برنامه ریزی زمانی شارژ پیشنهادی براساس بهینه سازی لیاپونوف، نیاز به آمارها از فرآیندهای ضمنی، مانند توزیع تولید انرژی تجدیدپذیر آینده، قیمت های بلادرنگ برق و تقاضاهای شارژ خودرو ندارد، می توان آنرا زمانی بکار گرفت که تجمیع کننده چنین دانش قبلی ندارد، درحالی که روش های بهینه سازی دیگر، مانند برنامه ریزی دینامیک یا بهینه سازی مقاوم، قادر به انجام محاسبات بدون اطلاعات قبلی نیستند.

این شبیه سازی با استفاده از نرم افزار متلب (MATLAB) انجام شده و در ادامه نیز تعدادی از نتایج خروجی آن قرار داده شده است: