Pesquisadores do Instituto Indiano de Tecnologia de Guwahati desenvolveram esquemas de controle otimizados para redes de distribuição de energia ativa que podem permitir a operação coordenada de geração de energia fotovoltaica e estações de carregamento de veículos elétricos. A pesquisa foi publicada recentemente na prestigiosa revista’Sustainable Energy, Grids and Networks’e ajudará a regular as tensões geradas por sistemas fotovoltaicos intermitentes (PV), além de abrir caminho para que os veículos elétricos participem do esquema de distribuição de energia ativa.
De acordo com autoridades, os veículos elétricos (VEs) estão sendo cada vez mais considerados como a solução para as emissões de carbono do setor de transporte.
A sustentabilidade dos veículos elétricos pode ser aprimorada se a energia usada para A carga desses veículos também é baseada em fontes de energia renováveis, como a energia solar. No entanto, a energia solar é intermitente, o que leva a problemas de flutuação de tensão nas redes de distribuição de energia.
“O carregamento de VEs é descoordenado no momento, o que leva à subtensão das redes de distribuição e à perda de eficiência associada, disseram eles. A abordagem de controle para sistemas de distribuição de energia é necessária para obter o máximo de benefícios da geração de energia renovável e fornecimento de energia para veículos elétricos.”Sanjib Ganguly, Professor Associado, Departamento de Eletrônica e Engenharia Elétrica (EEE), IIT Guwahati, precisa trabalhar em coordenação com outros dispositivos reguladores de tensão (VRD) para regular as tensões do sistema”, disse ele.
“Desenvolvemos uma abordagem de controle de tensão coordenada baseada em otimização para redes de distribuição de energia para mitigar os problemas de sobretensão e subtensão devido a altas Geração fotovoltaica e alta carga EV, respectivamente. A equipe de pesquisa desenvolveu uma abordagem de controle preditivo de modelo de três estágios (MPC) para agendar o carregamento de EVs e outros dispositivos”, acrescentou.
Os três estágios envolvem: coordenação dos dispositivos volt-var em dois diferentes escalas de tempo, recepção dos setpoints de potência reativa pelo controlador local e programação de carga do VE de acordo com o equilíbrio entre o custo operacional e a satisfação do cliente.
“Nosso modelo de três estágios auxilia na manutenção da tensão do barramento magnitudes e estado de carga (SOC) de baterias EV dentro de limites seguros com uso mínimo de recursos de controle e custo de consumo de eletricidade”, disse o pesquisador Arunima Dutta.
A abordagem desenvolvida pela equipe do IIT Guwahati também fornece uma estrutura para a transição da distribuição de energia passiva para a distribuição de energia ativa. Tanto a geração de energia solar quanto os EVs podem permitir a transição da distribuição de energia de um estado passivo (fluxo unidirecional de energia da rede para o consumidor) t o um sistema ativo em que há fluxo bidirecional de energia da rede para o ponto de uso e vice-versa.
Por exemplo, enquanto o modelo grid-to-vehicle (G2V) é bastante simples, em que um veículo é carregado pela energia fornecida por uma rede, o modelo reverse-vehicle-to-grid (V2G) permite que a energia ser empurrado de volta para a rede elétrica a partir da bateria de um carro elétrico.
“O modelo desenvolvido por nós fornece uma estrutura para operação G2V e V2G ideal de VEs, mantendo as tensões de cada nó de uma rede de distribuição dentro dos limites superiores e inferiores permitidos. A carga/descarga de EVs é otimizada programado em relação ao preço da eletricidade em tempo real”, disse outro pesquisador Chandan Kumar.
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