تخمين برخط شارژ و دشارژ خودروهاي الكتريكي در حضور نامعيني‌هاي توان منابع تجديدپذير و تعداد منابع توليد پراكنده

Online Charge and Discharge Estimation of Electric Vehicles in Presence of Uncertainties in the Renewable Power and Number of Distributed Energy Resources

امروزه با توجه به پيشرفت در صنعت انرژي‌هاي تجديدپذير، فاصله زياد منابع توليد انرژي از بارهاي محلي، افزايش تعداد خودروهاي الكتريكي و هزينه‌هاي گزاف انتقال توان، لزوم مديريت منابع انرژي توليد پراكنده بيشتر شده است. در اين راستا، چالش‌هاي مهمي از جمله نحوه تبادل توان بين منابع توليد پراكنده و باتري‌هاي خودروهاي الكتريكي جهت استفاده بهينه از توان توليدي اين منابع مطرح شده است. يكي از راهكارهاي افزايش منابع توليد پراكنده، تشويق مصرف كنندگان خانگي به نصب توربين بادي يا سلول­ هاي خورشيدي جهت تامين بخشي از توان مصرفي است؛ در اينصورت تاثير نامعيني موجود در باد و تشعشع خورشيد بر ميزان توان خروجي توربين بادي و سلول خورشيدي مي‌بايست در نظر گرفته شود. در اين مقاله، با در نظر گرفتن چالش‌هاي فوق، جهت هموار كردن منحني اختلاف بين توان توليدي منابع و توان مصرفي بارهاي محلي، روشي كارآمد مبتني بر روش ميدان ميانگين براي كنترل شارژ و دشارژ باتري خودروهاي الكتريكي معرفي شده است. از سوي ديگر با توجه به افزايش تعداد خودروهاي الكتريكي و افزايش تعداد منابع توليد پراكنده، كنترل شارژ و دشارژ تعداد بسيار زيادي از باتري‌ها مستلزم محاسبات سنگين و بسيار زمان­بر است. به همين دليل در اين مقاله، با استفاده از ضرايبي ميزان شارژ ودشارژ باتري‌ها تخمين زده مي­شود كه اين امر منجر به كاهش چشمگير حجم محاسبات مي­گردد. در اين راستا، بين كيفيت پاسخ، كاهش حجم محاسبات و لزوم استفاده از اين محاسبات مصالحه‌اي صورت گرفته است و نتايج شبيه‌سازي، كيفيت و كارائي تخمين شارژ و دشارژ باتري‌ها بر اساس روش پيشنهادي را نشان مي‌دهد.

Nowadays, the need has increased to manage distributed energy resources due to advances in the renewable energies industry, the distance between energy resources and local loads, growth in the number of electric vehicles, and high power transmission costs. In this regard, important challenges, such as power exchange management between distributed energy resources and electric vehicle batteries, have been raised for optimal use of the power generated from these resources. Since home consumers are supposed to have wind turbines or photovoltaics installed to the supply part of their power consumption, the impact of wind and solar radiation uncertainties on their output power should be considered. Considering these challenges and in an attempt to flatten the difference curve between the generated power of resources and consumption power of local loads, this paper proposes an efficient method based on mean-field theory to control the charge and discharge of electric vehicle batteries. On the other hand, with the increase in the number of electric vehicles and distributed energy resources, the control of charging and discharging of too many batteries requires heavy and time-consuming calculations. This paper proposes an innovative method by introducing some coefficients for online estimation of the charge and discharge of batteries, which leads to a reduction in the volume of calculations. To this end, a compromise has been made between the performance, the volume of calculation reduction, and the necessity of these calculations. Simulation results illustrate the quality and efficiency of the charge and discharge estimation of batteries based on the proposed method.