Identyfikacja i analiza oddziaływania układów ładowania pojazdów elektrycznych na parametry jakości energii elektrycznej

Abstract

W rozprawie doktorskiej przedstawiono wyniki badań wpływu procesów ładowania wtykowego samochodów osobowych i floty autobusów elektrycznych oraz ładowania pantografowego autobusów elektrycznych na parametry jakości energii elektrycznej. Integracja układów ładowania pojazdów z siecią elektroenergetyczną może mieć istotny wpływ na parametry jakości energii elektrycznej. Dotychczas opublikowane wyniki prac badawczych bazujących na symulacjach wskazują, że rosnący udział elektromobilności w sektorze transportu drogowego będzie skutkować zwiększonym zapotrzebowaniem szczytowym na energię elektryczną, pojawieniem się spadków wartości skutecznych napięć w sieci elektroenergetycznej, asymetrią napięć, zwiększeniem wartości harmonicznych prądu i napięcia, stratami mocy czynnej oraz szybszą degradacją elementów sieci elektroenergetycznej. Zważywszy na niewielką liczbę prac badawczych rzeczywistych obiektów, przeprowadzono badania zaburzeń przewodzonych pochodzących od prototypowej stacji ładowania, jak również w torze zasilania wtykowej stacji ładowania autobusów. Oceniono wpływ procesów ładowań pojazdów elektrycznych na następujące parametry jakościowe: częstotliwość napięcia w sieci elektroenergetycznej, napięcie, współczynnik asymetrii napięcia, współczynnik zawartości harmonicznych napięcia, harmoniczne napięcia i prądu oraz długotrwały współczynnik migotania światła. Dodatkowo przedstawiono przegląd metod poprawy parametrów jakości energii elektrycznej w sieciach elektroenergetycznych z układami ładowania pojazdów. Wykonane pomiary zaburzeń przewodzonych wskazują na potrzebę stosowania odpowiednich zasad konstruowania i projektowania stacji ładowania pod względem kompatybilności elektromagnetycznej. Na podstawie przeprowadzonej analizy można stwierdzić, że pojedyncze samochody osobowe oraz ładowanie pantografowe nie mają obecnie istotnego wpływu na parametry jakości energii elektrycznej. W przypadku ładowania wtykowego floty autobusów elektrycznych występują przekroczenia wartości dopuszczalnych pojedynczych parametrów jakościowych – harmonicznych napięcia i prądu.