Contingency Analysis of a Grid of Connected EVs for Primary Frequency Control of an Industrial Microgrid Using Efficient Control Scheme

要約

100年以上にわたって内燃エンジンが輸送部門を支配してきた電気自動車は、運転コストの削減やCO2排出量の削減など、多くの利点があるため、普及の兆しを見せている。Vehicle-to-Grid（電気自動車（EV）を負荷として利用する場合はGrid-to-Vehicle）のアプローチを使うことで、EVは負荷と電源の両方として動作することができる。一次周波数調整と混雑管理は、産業用マイクログリッドに追加されるこの技術の2つの重要な特徴である。産業用マイクログリッドは、風力発電所や太陽光発電所などのさまざまなエネルギー源、蓄電システム、負荷で構成される。EVは、その迅速な調整能力から、周波数管理の技術として多くの関心を集めている。送電網の信頼性は、この迅速な反応にかかっている。この研究では、さまざまな偶発事象、EVの充電状態、EVフリート内のEVの台数を考慮し、周波数管理のための制御方式を提案する。この制御方式は双方向の電力フローを可能にし、産業用マイクログリッドが24時間の間に遭遇する可能性のある様々なシナリオにおいて、一次的な周波数調整を可能にする。シミュレーション結果によって実証されるように、提示されたコントローラは、不測の事態の際に産業用マイクログリッドに信頼性の高い周波数調整サポートを提供し、より信頼性の高いシステムを実現する。しかし、シミュレーション結果は、Vehicle-to-GridアプローチのためにEVの数を増やすことで、産業用マイクログリッドの周波数をさらに高めることができることを示している。

要約(オリジナル)

After over a century of internal combustion engines ruling the transport sector, electric vehicles appear to be on the verge of gaining traction due to a slew of advantages, including lower operating costs and lower CO2 emissions. By using the Vehicle-to-Grid (or Grid-to-Vehicle if Electric vehicles (EVs) are utilized as load) approach, EVs can operate as both a load and a source. Primary frequency regulation and congestion management are two essential characteristics of this technology that are added to an industrial microgrid. Industrial Microgrids are made up of different energy sources such as wind farms and PV farms, storage systems, and loads. EVs have gained a lot of interest as a technique for frequency management because of their ability to regulate quickly. Grid reliability depends on this quick reaction. Different contingency, state of charge of the electric vehicles, and a varying number of EVs in an EV fleet are considered in this work, and a proposed control scheme for frequency management is presented. This control scheme enables bidirectional power flow, allowing for primary frequency regulation during the various scenarios that an industrial microgrid may encounter over the course of a 24-h period. The presented controller will provide dependable frequency regulation support to the industrial microgrid during contingencies, as will be demonstrated by simulation results, achieving a more reliable system. However, simulation results will show that by increasing a number of the EVs in a fleet for the Vehicle-to-Grid approach, an industrial microgrid\’s frequency can be enhanced even further.

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