An Algorithm for Determining the Calculated Electrical Loads of Electric Vehicles Charging Stations

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The study is devoted to the analysis of factors affecting the power consumption of electric charging infrastructure facilities, as well as the development of an algorithm for determining the calculated electrical loads of electric vehicle charging stations. The article presents the results of an analytical review of research in the field of determining the calculated electrical loads of electric vehicle charging stations, and compares the results obtained by different authors with the identification of the main influencing factors. To study electrical loads, a simulation model has been developed that makes it possible to simulate minute-by minute power consumption profiles with specified parameters of electric charging stations and electric vehicles, including taking into account the charging behavior of electric vehicle owners. A quantitative assessment of the importance of the factors influencing the demand coefficient of the electric charging infrastructure of electric transport has been carried out. An expression is proposed and an algorithm is developed for determining the calculated electrical loads of homogeneous and heterogeneous groups of electric vehicles charging stations.

Sobre autores

V. Voronin

Gorbachev Kuzbass State Technical University

Email: ilyushin.pv@mail.ru
ORCID ID: 0000-0002-7242-9100
Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor, Industrial and Mining Power Supply Department; Senior Researcher, Mining Industry Digital Transformation Lab. Kemerovo

F. Nepsha

Gorbachev Kuzbass State Technical University; LLC 'RTSoft - SG'

Email: ilyushin.pv@mail.ru
ORCID ID: 0000-0002-7468-2548
Cand. Sci. (Tech.), Head of the Microgrid Management Department. Kemerovo; Moscow

P. Ilyushin

Energy Research Institute of the Russian Academy of Sciences

Email: ilyushin.pv@mail.ru
ORCID ID: 0000-0002-5183-3040
Doct. Sci. (Tech.), Head of the Department of Research on the Relationship between Energy and the Economy. Moscow

Bibliografia

  1. О концепции по развитию производства и использования электрического автомобильного транспорта в Российской Федерации на период до 2030 года от 23 августа 2021 г. – URL: https://docs.cntd.ru/document/608396540 (дата обращения: 11.08.2022). Текст: электронный.
  2. IRENA (2023), Innovation landscape for smart electrification: Decarbonising end-use sectors with renewable power. – Abu Dhabi: International Renewable Energy Agency, 2023. URL: https://www.irena.org/Publications/2023/Jun/Innovation-landscape-for-smart-electrification (date accessed: 27.01.2025). Text: electronic.
  3. ESIG’s report. Charging Ahead. Grid planning for vehicle electrification. A Report of the Energy Systems Integration Group’s Grid Planning for Vehicle Electrification Task Force. URL: https://www.esig.energy/grid-planning-for-vehicle-electrification/ (date accessed: 17.01.2025). Text: electronic.
  4. Li Y., Jenn A. Impact of electric vehicle charging demand on power distribution grid congestion // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2024. Vol. 121. № 18. P. e2317599121.
  5. Lukuyu J., Shirley R., Taneja J. Managing grid impacts from increased electric vehicle adoption in African cities // Scientific Reports. 2024. Vol. 14. № 1. P. 24320.
  6. Илюшин П.В. Особенности учета параметров нагрузки при анализе переходных процессов в сетях с объектами распределенной генерации // Электроэнергия. Передача и распределение. 2018. № 6(51). С. 54–61.
  7. Ilyushin P.V., Shepovalova O.V., Filippov S.P., Nekrasov A.A. The effect of complex load on the reliable operation of solar photovoltaic and wind power stations integrated into energy systems and into off-grid energy areas: Technologies and Materials for Renewable Energy, Environment and Sustainability // Energy Reports. 2022. Vol. 8. P. 1515–1529.
  8. Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий. 2-е изд. Москва: Интермет Инжиниринг, 2006. 672 с.
  9. СО 5.145/0-03. Определение резерва мощности на центрах питания. Положение. 2018.
  10. Bollerslev J., Andersen P.B., Jensen T.V. et al. Coincidence Factors for Domestic EV Charging From Driving and Plug-In Behavior // IEEE Transactions on Transportation Electrification. 2022. Vol. 8. № 1. P. 808–819.
  11. Hecht C., Figgener J., Sauer D.U. Simultaneity Factors of Public Electric Vehicle Charging Stations Based on Real-World Occupation Data // World Electric Vehicle Journal. 2022. Vol. 13. № 7. P. 129.
  12. Jokinen I., Lehtonen M. Modeling of Electric Vehicle Charging Demand and Coincidence of Large-Scale Charging Loads in Different Charging Locations // IEEE Access. 2023. Vol. 11. P. 114291–114315.
  13. Unterluggauer T., Hipolito F., Klyapovskiy S., Andersen P.B. Impact of Electric Vehicle Charging Synchronization on the Urban Medium Voltage Power Distribution Network of Frederiksberg // World Electric Vehicle Journal. 2022. Vol. 13. № 10. P. 182.
  14. Fani H., Hashmi M.U., Deconinck G. Impact of electric vehicle charging simultaneity factor on the hosting capacity of LV feeder // Sustainable Energy, Grids and Networks. Vol. 40. P. 101581.
  15. Gardholm E. Dimensioning of the Electricity Distribution Network as the Share of Electric Vehicles Increases. 2024. URL: https://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-352615 (date accessed: 13.02.2025). Text: electronic.
  16. Zakaria A., Duan C., Djokic S.Z. Hosting capacity of distribution networks for controlled and uncontrolled residential EV charging with static and dynamic thermal ratings of network components. URL: https://ietresearch.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1049/gtd2.13025 (date accessed: 13.02.2025). Text: electronic.
  17. Ali S., Wintzek P., Zdrallek M. Development of Demand Factors for Electric Car Charging Points for Varying Charging Powers and Area Types // Electricity. 2022. Vol. 3. № 3. P. 410–441.
  18. Mason J. Engineering Design Standard EDS 08-5050 Electric Vehicle Connections. URL: https://media.umbraco.io/uk-power-networks/baik5mop/eds-08-5050-electric-vehicle-connections.pdf (date accessed: 14.02.2024). Text: electronic.
  19. Burges K., Schlösser T., Tröster E. Handbook on Planning and Operating an E-Mobility Infrastructure. Germany: Deutsche Energie-Agentur, 2022.
  20. Opstad A., Bakken B.H., Nygard H.S. et al. Flexibility from electric vehicles – residential charging coincidence factors in Norway. // CSE. 2024. Vol. 35. URL: https://cse.cigre.org/cse-n035/c1-flexibility-from-electric-vehicles-residential-charging-coincidence-factors-in-norway.html (date accessed: 10.02.2025). Text: electronic.
  21. Росстандарт. Уведомление о разработке проекта свода правил Изменения № 7 к СП 256.1325800.2016 “Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа”. URL: https://www.gost.ru/portal/gost/home/activity/standardization/notification/notificationssetrules (дата обращения: 08.02.2025). Текст: электронный.
  22. Солуянов Ю.И., Федотов А.И., Солуянов В.И. и др. Выбор зарядных станций, согласованный с действующими системами электроснабжения многоквартирных домов и образовательных учреждений мегаполиса // Электричество. 2025. № 1. С. 32–44.
  23. Солуянов Ю.И., Федотов А.И., Ахметшин А.Р. и др. Определение расчетных электрических нагрузок зарядной инфраструктуры для электромобилей, интегрированной в электрические установки жилых и общественных зданий // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2025. Т. 26. № 6. С. 94–107.
  24. Росстандарт. Уведомления о разработке свода правил СП “Электрические сети городских микрорайонов. Правила проектирования”. URL: https://www.rst.gov.ru/portal/gost/home/activity/standardization/notification/notificationssetrules (дата обращения: 05.02.2025). Текст: электронный.
  25. Palomino A., Parvania M. Probabilistic Impact Analysis of Residential Electric Vehicle Charging on Distribution Transformers // 2018 North American Power Symposium (NAPS) 2018 North American Power Symposium (NAPS). 2018. P. 1–6. URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/8600630 (date accessed: 12.02.2025). Text: electronic.
  26. Воронин В.А., Непша Ф.С., Анушенко С.Ю. Использование систем накопления электроэнергии для зарядных станций электромобилей в условиях ограничений на технологическое присоединение // Электроэнергия. Передача и распределение. 2024. № 5(86). С. 80–90.
  27. Воронин В.А. Анализ открытых данных об использовании электрозарядных станций постоянного тока для электромобилей // Сборник материалов Все российской школы молодых ученых “Цифровизация, декарбонизация и децентрализация современной электроэнергетики” (Севастополь, 29–30 мая 2024 г.). СевГУ, 2024. С. 218–227.
  28. В России числится почти 60 тысяч электромобилей. URL: https://www.autostat.ru/news/59463/ (дата обращения: 23.02.2025). Текст: электронный.
  29. Как часто владельцы электромобилей заряжают их дома? URL: https://www.autostat.ru/infographics/59635/ (дата обращения: 07.04.2025). Текст: электронный.
  30. 30. ПАО “Россети Московский регион” подвело итоги работы зарядных станций для электромобилей за 2024 год – Всероссийский конкурс АЗС. URL: https://xn--80aoda2algca.xn--p1ai/pao-rosseti-moskovskij-region-podvelo-itogi-rabotyzaryadnyx-stancij-dlya-elektromobilej-za-2024-god/ (дата обращения: 25.02.2025). Текст: электронный.
  31. Baek K., Lee E., Kim J. A dataset for multi-faceted analysis of electric vehicle charging transactions // Scientific Data. 2024. Vol. 11. P. 262.
  32. Level-3-EV-charging-dataset. URL: https://github.com/DESL-EPFL/Level-3-EV-charging-dataset (date accessed: 21.03.2024). Text: electronic.
  33. Папков Б.В., Куликов А.Л. Особенности работы электрозарядных станций как элементов систем массового обслуживания. Учебное пособие. Н. Новгород: Нижегород. гос. техн. ун-т им. Р.Е. Алексеева, 2025. 102 с.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».