Metodología para la ubicación óptima de estaciones de carga de vehículos eléctricos en sistemas de distribución de energía eléctrica considerando el comportamiento del usuario y la red eléctrica

Cabrera Celi, Gabriela Cristina

2020-08-12

Cabrera Celi, G. C. (2020). Metodología para la ubicación óptima de estaciones de carga de vehículos eléctricos en sistemas de distribución de energía eléctrica considerando el comportamiento del usuario y la red eléctrica. 78 hojas. Quito : EPN.
T-MVE/0860/CD 10577

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El presente trabajo desarrolla una metodología para resolver el problema de ubicación óptima de estaciones de carga ultra rápida de vehículos eléctricos con la capacidad de incorporar tres entidades, concesionario, usuario y operador del sistema eléctrico de distribución, envueltos en el problema. En la primera etapa se obtienen los datos de vehículos eléctricos y rutas de viaje en la red de tráfico para disminuir el número de potenciales ubicaciones de estaciones de carga. De las entidades involucradas se identifica que el concesionario y operador del sistema tienen objetivos conflictivos, por lo tanto, se propone modelar el problema con optimización binivel para obtener las ubicaciones óptimas de estaciones de carga y considerar el impacto de estas ubicaciones en la red eléctrica. Dentro del problema binivel se considera la incertidumbre de la demanda del sistema eléctrico en el nivel inferior donde se resuelve un problema de despacho económico para cada escenario de demanda eléctrica. En el nivel superior se utiliza el modelo de flujo capturado para encontrar la ubicación óptima de estaciones de carga. Además, se utiliza el método de fallas en cascada para el análisis de cargabilidad de elementos del sistema eléctrico. La metodología es validada en el sistema IEEE-30 nodos.

This work proposes a methodology to allocate electric vehicle (EV) ulta-fast charging stations (UFCS). The methodology considers three entities: EV firms, EV users, and the electric system operator. A flow capturing location model is used to consider the interactions between traffic network and electrical network. The entity involved in each network has an independent objective. Thus, the interplay between the electric system operator and the EV firm interested in allocating UFCS are modeled using a bilevel optimization problem. The upper level considers the flow capture location model leader by the EV firm while in the lower lever the objective belongs to an economic dispatch follow by the system operator. Electric load uncertainty is considered in the lower level, so the bilevel optimization problem is solved for different scenarios. The charging station locations given by the bilevel problem allows to analyze the impact of them in the electrical grid. This analysis can be performed by cascading failure. The methodology is validated in the IEEE 30 BUS system.

Pérez Yauli, Fabián Ernesto, director

VEHÍCULOS ELÉCTRICOS; RED ELÉCTRICA; FLUJO DE TRÁFICO;