Análise dos impactos de instalações de unidades de recarga de veículos elétricos em condomínios residenciais

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Giorgio Félix da Silva
Data de Publicação: 2022
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/49838
Resumo: Changes to improve the availability of electric power, optimization of the use of energy resources, improvement in urban mobility and road transport and the gradual replacement of the energy matrix in the alternation of fossil fuels for electric energy through electric vehicles, bring wide-ranging challenges, particularly in terms of electrical power quality. Thus, it is necessary to know the influence caused by renewable generators and electric vehicle chargers on the grids and energy system. Microgrids are electrical entities inserted in the context of smart grids, being characterized as energy systems with self-generation capacity. In this scenario, dispatchable microgrids play a key role in the context of smart grids equipped with information technology to provide efficient, reliable, and safe electricity. The electronic power converters are responsible for interfacing the primary sources of energy distributed with the main grid. Usually, the primary source of microgeneration is based on small-scale renewable energy and its installation takes place in medium and low voltage networks. This work proposes to carry out the analysis of the impacts of installations of electric vehicle chargers installed in a dispatchable microgrid. The evaluations will be carried out in a residential condominium composed of thirty residences, being populated in three fractions of ten battery recharge units in three cycles until completeness. The electrical power system will consist of six dispatchable photovoltaic generators. Energy storage will be provided by electric vehicle batteries providing power at peak demand. The dispatchable microgrid was implemented and simulated in Matlab™ and Simulink software, in the phasor domain, considering a three-phase system, and the total demands, current and voltage profiles, percentage voltage unbalance, load powers in each of the four predicted cycles, without electric vehicles and then the three cycles. The replanning, revisions, or possible and necessary investments in the distribution infrastructure with the increase in demand related to the increase of electric vehicles in the condominium are not considered. The simulation results show that the microgrid would be able to operate with the extra demand, meeting the voltage deviation results as established by international standards. However, such parameters without the systemic analysis and without the replanning of the distribution system, automation, storage capacity and review of the protections of the electrical power system will collapse since the service voltage presented values far below the critical indices, in addition to the overcurrent being able to act in the protection system, in the instant of the simultaneous recharges of the electric vehicles.
id UFMG_5a7466acf227857c21ced54aa2fd7fa6
oai_identifier_str oai:repositorio.ufmg.br:1843/49838
network_acronym_str UFMG
network_name_str Repositório Institucional da UFMG
repository_id_str
spelling Análise dos impactos de instalações de unidades de recarga de veículos elétricos em condomínios residenciaisMicrorrede despachávelVeículos elétricosFontes de energia renováveisGeradores fotovoltaicosSmart gridEngenharia elétricaEnergia renovávelVeículos elétricosEnergia renovávelChanges to improve the availability of electric power, optimization of the use of energy resources, improvement in urban mobility and road transport and the gradual replacement of the energy matrix in the alternation of fossil fuels for electric energy through electric vehicles, bring wide-ranging challenges, particularly in terms of electrical power quality. Thus, it is necessary to know the influence caused by renewable generators and electric vehicle chargers on the grids and energy system. Microgrids are electrical entities inserted in the context of smart grids, being characterized as energy systems with self-generation capacity. In this scenario, dispatchable microgrids play a key role in the context of smart grids equipped with information technology to provide efficient, reliable, and safe electricity. The electronic power converters are responsible for interfacing the primary sources of energy distributed with the main grid. Usually, the primary source of microgeneration is based on small-scale renewable energy and its installation takes place in medium and low voltage networks. This work proposes to carry out the analysis of the impacts of installations of electric vehicle chargers installed in a dispatchable microgrid. The evaluations will be carried out in a residential condominium composed of thirty residences, being populated in three fractions of ten battery recharge units in three cycles until completeness. The electrical power system will consist of six dispatchable photovoltaic generators. Energy storage will be provided by electric vehicle batteries providing power at peak demand. The dispatchable microgrid was implemented and simulated in Matlab™ and Simulink software, in the phasor domain, considering a three-phase system, and the total demands, current and voltage profiles, percentage voltage unbalance, load powers in each of the four predicted cycles, without electric vehicles and then the three cycles. The replanning, revisions, or possible and necessary investments in the distribution infrastructure with the increase in demand related to the increase of electric vehicles in the condominium are not considered. The simulation results show that the microgrid would be able to operate with the extra demand, meeting the voltage deviation results as established by international standards. However, such parameters without the systemic analysis and without the replanning of the distribution system, automation, storage capacity and review of the protections of the electrical power system will collapse since the service voltage presented values far below the critical indices, in addition to the overcurrent being able to act in the protection system, in the instant of the simultaneous recharges of the electric vehicles.Mudanças em prol de melhorias na disponibilidade de energia elétrica, otimização da utilização dos recursos energéticos, melhoria na mobilidade urbana e nos transportes rodoviários e a gradual substituição da matriz energética na alternância dos combustíveis fósseis para a energia elétrica por meio dos veículos elétricos, trazem desafios de ordem ampla e em particular em qualidade de energia elétrica. Dessa forma, é necessário conhecer a influência causada pelos geradores renováveis e recarregadores de veículos elétricos no sistema de energia. As microrredes são entidades elétricas inseridas no contexto de redes inteligentes, sendo caracterizadas como sistemas de energia com capacidade de autogeração. Neste cenário, as microrredes despacháveis têm papel primordial, no contexto de redes inteligentes e dotadas de tecnologia da informação para fornecer eletricidade eficiente, confiável e segura. Os conversores eletrônicos de potência são responsáveis pela interface das fontes primárias de energia distribuídas com a rede principal. Usualmente, a fonte primária de microgeração é baseada em energias renováveis de pequena escala e a sua instalação ocorre em redes de média e baixa tensão. Este trabalho propõe realizar as análises dos impactos de instalações de recarregadores de veículos elétricos instalados em uma microrrede despachável. As avaliações serão realizadas em um condomínio residencial composto por trinta residências sendo populado em três frações de dez unidades de recargas das baterias em três ciclos até a integralidade. O sistema elétrico de potência será composto por seis geradores fotovoltaicos despacháveis. O armazenamento de energia será provido pelas baterias dos veículos elétricos fornecendo potência na demanda de ponta. A microrrede despachável foi implementada e simulada nos softwares Matlab™ e o Simulink, no domínio fasorial, considerando um sistema trifásico e foram comparadas as demandas totais, perfis da corrente e tensão, desequilíbrio percentual de tensão, as potências das cargas em cada um dos quatro ciclos previstos, sem os veículos elétricos e então os três ciclos. O replanejamento, revisões ou possíveis e necessários investimentos na infraestrutura de distribuição com o aumento da demanda relativa ao incremento de veículos elétricos no condomínio não são considerados. Os resultados de simulação mostram que a microrrede teria capacidade de operar com a demanda extra, atendendo os resultados de desvio de tensão conforme estabelecido nos padrões internacionais. Entretanto, tais parâmetros sem a análise sistêmica e sem o replanejamento do sistema de distribuição, automação, capacidade de armazenamento e revisão das proteções do sistema elétrico de potência colapsará uma vez que a tensão de atendimento apresentou valores muito abaixo dos índices críticos, além da sobrecorrente podendo atuar na proteção, no instante das recargas simultâneas dos veículos elétricos.Universidade Federal de Minas GeraisBrasilENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICACurso de Especialização em Fontes Renováveis: Geração, Operação e IntegraçãoUFMGDanilo Iglesias Brandãohttp://lattes.cnpq.br/0819806116588254Igor Amariz PiresGiorgio Félix da Silva2023-02-09T19:44:47Z2023-02-09T19:44:47Z2022-07-28Monografia (especialização)info:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1843/49838porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMG2023-02-09T19:44:47Zoai:repositorio.ufmg.br:1843/49838Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oairepositorio@ufmg.bropendoar:2023-02-09T19:44:47Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
dc.title.none.fl_str_mv Análise dos impactos de instalações de unidades de recarga de veículos elétricos em condomínios residenciais
title Análise dos impactos de instalações de unidades de recarga de veículos elétricos em condomínios residenciais
spellingShingle Análise dos impactos de instalações de unidades de recarga de veículos elétricos em condomínios residenciais
Giorgio Félix da Silva
Microrrede despachável
Veículos elétricos
Fontes de energia renováveis
Geradores fotovoltaicos
Smart grid
Engenharia elétrica
Energia renovável
Veículos elétricos
Energia renovável
title_short Análise dos impactos de instalações de unidades de recarga de veículos elétricos em condomínios residenciais
title_full Análise dos impactos de instalações de unidades de recarga de veículos elétricos em condomínios residenciais
title_fullStr Análise dos impactos de instalações de unidades de recarga de veículos elétricos em condomínios residenciais
title_full_unstemmed Análise dos impactos de instalações de unidades de recarga de veículos elétricos em condomínios residenciais
title_sort Análise dos impactos de instalações de unidades de recarga de veículos elétricos em condomínios residenciais
author Giorgio Félix da Silva
author_facet Giorgio Félix da Silva
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Danilo Iglesias Brandão
http://lattes.cnpq.br/0819806116588254
Igor Amariz Pires
dc.contributor.author.fl_str_mv Giorgio Félix da Silva
dc.subject.por.fl_str_mv Microrrede despachável
Veículos elétricos
Fontes de energia renováveis
Geradores fotovoltaicos
Smart grid
Engenharia elétrica
Energia renovável
Veículos elétricos
Energia renovável
topic Microrrede despachável
Veículos elétricos
Fontes de energia renováveis
Geradores fotovoltaicos
Smart grid
Engenharia elétrica
Energia renovável
Veículos elétricos
Energia renovável
description Changes to improve the availability of electric power, optimization of the use of energy resources, improvement in urban mobility and road transport and the gradual replacement of the energy matrix in the alternation of fossil fuels for electric energy through electric vehicles, bring wide-ranging challenges, particularly in terms of electrical power quality. Thus, it is necessary to know the influence caused by renewable generators and electric vehicle chargers on the grids and energy system. Microgrids are electrical entities inserted in the context of smart grids, being characterized as energy systems with self-generation capacity. In this scenario, dispatchable microgrids play a key role in the context of smart grids equipped with information technology to provide efficient, reliable, and safe electricity. The electronic power converters are responsible for interfacing the primary sources of energy distributed with the main grid. Usually, the primary source of microgeneration is based on small-scale renewable energy and its installation takes place in medium and low voltage networks. This work proposes to carry out the analysis of the impacts of installations of electric vehicle chargers installed in a dispatchable microgrid. The evaluations will be carried out in a residential condominium composed of thirty residences, being populated in three fractions of ten battery recharge units in three cycles until completeness. The electrical power system will consist of six dispatchable photovoltaic generators. Energy storage will be provided by electric vehicle batteries providing power at peak demand. The dispatchable microgrid was implemented and simulated in Matlab™ and Simulink software, in the phasor domain, considering a three-phase system, and the total demands, current and voltage profiles, percentage voltage unbalance, load powers in each of the four predicted cycles, without electric vehicles and then the three cycles. The replanning, revisions, or possible and necessary investments in the distribution infrastructure with the increase in demand related to the increase of electric vehicles in the condominium are not considered. The simulation results show that the microgrid would be able to operate with the extra demand, meeting the voltage deviation results as established by international standards. However, such parameters without the systemic analysis and without the replanning of the distribution system, automation, storage capacity and review of the protections of the electrical power system will collapse since the service voltage presented values far below the critical indices, in addition to the overcurrent being able to act in the protection system, in the instant of the simultaneous recharges of the electric vehicles.
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022-07-28
2023-02-09T19:44:47Z
2023-02-09T19:44:47Z
dc.type.driver.fl_str_mv Monografia (especialização)
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/1843/49838
url http://hdl.handle.net/1843/49838
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Minas Gerais
Brasil
ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
Curso de Especialização em Fontes Renováveis: Geração, Operação e Integração
UFMG
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Minas Gerais
Brasil
ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
Curso de Especialização em Fontes Renováveis: Geração, Operação e Integração
UFMG
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFMG
instname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron:UFMG
instname_str Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron_str UFMG
institution UFMG
reponame_str Repositório Institucional da UFMG
collection Repositório Institucional da UFMG
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@ufmg.br
_version_ 1816829546706501632