Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
Peak-Demand Management By Using A Battery For Improving Undervoltages In Distribution Systems With Electric Vehicle Connected
Year (A.D.)
2018
Document Type
Thesis
First Advisor
ธวัชชัย เตชัสอนันต์
Faculty/College
Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)
Department (if any)
Department of Electrical Engineering (ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า)
Degree Name
วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level
ปริญญาโท
Degree Discipline
วิศวกรรมไฟฟ้า
DOI
10.58837/CHULA.THE.2018.1240
Abstract
วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ศึกษาระบบสำรองพลังงานโดยใช้แบตเตอรี่ เพื่อปรับลดปริมาณการใช้ไฟฟ้าสูงสุดจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือจากระบบไฟฟ้าภายนอก ในขณะที่มียานยนต์ไฟฟ้าต่อเข้ากับระบบ และปรับปรุงแรงดันตกขณะที่มียานยนต์ไฟฟ้าต่อเข้ากับระบบ รวมไปถึงจำลองขนาดที่เหมาะสมของแบตเตอรี่ที่นำมาติดตั้งในระบบไฟฟ้าให้อยู่ในเกณฑ์ที่กำหนดสำหรับปรับลดปริมาณการใช้ไฟฟ้าสูงสุดและกำหนดให้แรงดันอยู่ในช่วงที่กำหนดเพื่อปรับปรุงปัญหาแรงดันตก โดยพิจารณาการติดตั้งแบตเตอรี่เพียงจุดเดียวเท่านั้น ผลจากการจำลองแบบจะแบ่งการพิจารณาออกเป็นกรณีประจุไฟฟ้าให้กับยานยนต์ไฟฟ้าที่ระดับแรงดันต่ำ 240 โวลต์ ที่ใช้การประจุไฟฟ้ากระแสสลับระดับที่หนึ่ง และกรณีประจุไฟฟ้าให้กับยานยนต์ไฟฟ้าที่ระดับแรงดันปานกลาง 24.9 กิโลโวลต์ ที่ใช้การประจุไฟฟ้ากระแสสลับระดับที่หนึ่งและสองร่วมกัน โดยจำลองคุณลักษณะยานยนต์ไฟฟ้าและแบตเตอรี่รวมไปถึงการวิเคราะห์การไหลของกำลังไฟฟ้า และจำลองหาขนาดของแบตเตอรี่ที่เหมาะสมโดยทดสอบติดตั้งระบบสำรองพลังงาน 3 ตำแหน่งที่แตกต่างกันได้แก่ ตำแหน่งต้นสายจำหน่าย ที่บัส 820 ตำแหน่งกลางสายจำหน่าย ที่บัส 846 และ ตำแหน่งปลายสายจำหน่าย ที่บัส 888 ด้วยเทคนิคการจับกลุ่มข้อมูล ผ่านโปรแกรม MATPOWER 6.0 ร่วมกับโปรแกรม DIgSILENT PowerFactory 15.1 และแบ่งผลการทดสอบตามระดับ Penetration ที่ ร้อยละ 30, 40, 50 ตามลำดับ ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า ปริมาณยานยนต์ไฟฟ้าส่งผลกระทบกับระดับแรงดันไฟฟ้าตกในระบบจำหน่ายไฟฟ้า โดยเกิดจากการนำยานยนต์ไฟฟ้ามาเชื่อมต่อจากภาระชนิดที่อยู่อาศัยเพื่อประจุไฟฟ้าในช่วงเวลาเร่งด่วน โดยการติดตั้งระบบสำรองพลังงานโดยใช้แบตเตอรี่ เพียงตำแหน่งเดียวในระบบไฟฟ้า สามารถรักษาระดับแรงดันไฟฟ้าให้อยู่ในขอบเขตได้ อย่างไรก็ตาม การติดตั้งแบตเตอรี่ในตำแหน่งที่ใกล้กับจุดที่มีโอกาสเกิดแรงดันตกได้มากนั้น ระบบดังกล่าวจะมีค่าดัชนีความรุนแรงระดับแรงดันตกที่สะท้อนความสามารถปรับปรุงระดับแรงดันตกได้ดีกว่าการติดตั้งแบตเตอรี่ในตำแหน่งที่ไกลกว่า
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
This thesis studied the battery energy storage system which reduces the peak-demand consumption from a generator or from an external power system while having electric vehicles connected to the system, improves the voltage sag while the EVs is connected to the system, and simulates the appropriate size of the battery that is installed in the system for reducing the peak power consumption and determining the voltage within the allowable range to improve voltage sag problems. The battery will be installed at one point only. Simulation results were classified into EVs charging at 240 V Low-Voltage using the AC level 1 charging method and at 24.9 kV Medium-Voltage using AC level 1& 2 charging methods by simulating the characteristics of EVs, the characteristics of battery, and the power flow analysis. The appropriate battery size was tested on 3 different positions, the beginning of feeder at bus 820, the middle of feeder at bus 846, and the end of feeder at bus 888 with particle swarm optimization techniques via MATPOWER 6.0 and DIgSILENT PowerFactory 15.1 on 30%, 40%, and 50% EVs penetration levels. Results showed that the amount of EVs affects the voltage level in the distribution system when EVs are connected to the residential loads during the urgent period for charging. Only battery installed in the distribution system can maintain the voltage level in the allowable range. However, installing the battery in a location near a lot of potential voltage drop point, then systems will have a lower sag-severity index which reflects the ability to improve the undervoltages better than installing a battery in a further position.
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
ภิรมย์จิตต์, พิทยุตม์, "การจัดการความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุดโดยใช้แบตเตอรี่เพื่อปรับปรุงแรงดันตกในระบบจำหน่ายไฟฟ้าขณะมียานยนต์ไฟฟ้า" (2018). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 3371.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/3371