Impactos da conexão de veículos elétricos e sistemas fotovoltaicos em uma rede de baixa tensão

Abstract

Com o crescimento da utilização de geração distribuída, principalmente causado pelo incentivo ao uso de energia solar fotovoltaica (SFV), e o crescimento da eletrificação dos meios de transporte, como veículos elétricos (VEs), o estudo dos efeitos causados pela adoção dessas tecnologias é uma tendência. A utilização simultânea de geração fotovoltaica distribuída e o carregamento de veículos elétricos tem apresentado benefícios para a rede de distribuição. Tendo isso em vista, este trabalho avalia cenários com horário de carregamento do VE simultâneo ao período de maior geração fotovoltaica e coincidente com o horário de ponta, considerando 20% e 30% de penetração de VE e SFV respectivamente, e cenários com uma penetração alta, de 60% de VE e 90% de SFV. Foram calculados os indicadores DTT, DTTi e DTT3, de acordo com os regulamentos do Modulo 8 do Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional (PRODIST) e analisada a tensão em regime permanente. O modelo de rede escolhido para analise foi o de baixa tensão do Benchmark C6.04 do CIGRE e a simulação será realizada com programa OpenDSS integrado pela interface COM no Matlab. Os cenários com carregamento de VE à tarde não apresentaram tensões fora da faixa adequada em nenhum momento ou nó. Nos cenários com carregamento de VE à noite, alguns pontos de conexão de carga apresentaram tensões dentro da faixa precária, principalmente os nós mais afastados do transformador. Os casos com inserção de VE na rede, apresentaram redução de DTT nos nós R1 e R11, e DTTi em todos os nós da rede de baixa tensão, em relação ao caso Base. Os cenários com maiores distorções harmônicas de tensão foram os com alta penetração. Mesmo assim, os limites do PRODIST não foram atingidos.

This work aims to study the impacts of photovoltaic systems (PV) and electric vehicles (EV) connection in low voltage networks, since the growth of these technologies are happening, caused by the transport electrification and governmental incentive policies. Previous studies show that the simultaneous photovoltaic generation and electric vehicles charging can bring benefits to the distribution network. In this line, the purpose of this work is to find the best time to charge the electric vehicle in a low voltage network with decentralized photovoltaic generation for the consumer and for the distribution network. In this work, it was considered two levels of penetration, low (20% of EV and 30% of PV) and high (60% of EV and 90% of PV), and and two period of electric vehicle charging, during the day and in the beginning of the night, constituing four scenarios. The indicators calculated to compare the simulations were DTT, DTTi e DTT3, following the regulations of M´odulo 8 of Procedimentos de Distribuic¸ ˜ao de Energia El´etrica no Sistema El´etrico Nacional (PRODIST) and were also analized the steady state voltage. The model choose was the low voltage model presented in the CIGRE Benchmark C6.04 and the simulation will be done with the open source software OpenDSS integrated with COM interface in Matlab. The scenarios with EV charging during the day did not show voltages outside the proper range. Some nodes of the system presented voltages in the precarious range, especially the ones at the end of the feeder. The cases with EV connection presented DTT reduction in the R1 and R11 nodes, and DTTi reduction in all nodes, regarding the Base case. The scenarios with the greatest harmonic distortions were the ones with high level of penetration. Nevertheless the PRODIST limits were not reached.