Net-ondersteunende laadinfrastructuur voor plug-in elektrische voertuigen. Normal 0 21 false false false NL-BE X-NONE X-NONE /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:Standaardtabel; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-priority:99; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin:0cm; mso-para-margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; font-family:"Calibri",sans-serif; mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin; mso-hansi-font-family:Calibri; mso-hansi-theme-font:minor-latin; mso-fareast-language:EN-US;}

Het aantal plug-in elektrische voertuigen (PEV’s) neemt sterk toe, wat het verbruik van broeikasgas uitstotende fossiele brandstoffen, zoals benzine en diesel, kan verlagen. Dit komt door de hogere primaire energie-efficiëntie, vergeleken met conventionele voertuigen enerzijds, en de brandstof-flexibiliteit voor elektriciteitsproductie anderzijds. De afwezigheid van uitlaatgasemissies vermindert de lokale concentraties van schadelijke stoffen, wat voordelig is voor de volksgezondheid. PEV’s zijn in staat om op te laden op elke locatie met een geschikte netaansluiting, bijvoorbeeld thuis en op de werkplek. De typische lange stilstand tijden op deze locaties en de lage gemiddelde dagelijkse gereden afstanden laten toe om de meerderheid van de mobiliteitsbehoeften te voorzien met opladen aan laag vermogen, waardoor de investeringen in laadinfrastructuur laag blijven.

Aangezien het aantal PEV’s toeneemt, wordt hun netimpact op steeds vaker waargenomen, bijvoorbeeld aangepaste netbelastingsprofielen, een verhoogd piekvermogen en toegenomen spanningsafwijkingen. Daarom wordt er een uitgebreide hoeveelheid onderzoek uitgevoerd op gecoördineerde oplaadstrategieën, met als doelstelling om de netimpact te beperken. Gewoonlijk worden er grootschalige coördinatiemechanismen onderzocht, waarbij er een voldoende hoge grootschalige PEV-penetratiegraad nodig is om doeltreffend te kunnen functioneren. Vanwege de clustering van PEV-gebruikers kunnen er hoge lokale concentraties optreden voorafgaand aan een grootschalige hoge PEV-penetratiegraad. Daarom zullen distributienetten reeds beïnvloed worden in de nabije toekomst. Meer specifiek, de impact op het laagspanningsnet kan een uitdaging zijn, als gevolg van de gelijktijdigheid tussen het opladen van PEV’s en het residentiële elektriciteitsverbruik.

Dit proefschrift onderzoekt verschillende lokale PEV-oplaadstrategieën, die als doelstelling hebben om de impact op distributienetten te verminderen met een minimale hoeveelheid aan externe input. Twee actieve vermogensstrategieën voor het opladen van PEV’s worden afzonderlijk en in combinatie beoordeeld: spanningsafhankelijk opladen en stilstand tijd-gebaseerd opladen. De eerste strategie heeft geen input nodig, omdat de netspanning toch wordt gemeten in de PEV-lader. De tweede strategie vereist alleen de volgende vertrektijd, zodat het laadvermogen zoveel mogelijk verminderd kan worden, terwijl de batterij toch volledig is opgeladen voor de volgende rit.

Naast de bovengenoemde actieve vermogensstrategieën, wordt er tevens een reactieve vermogensstrategie onderzocht, waarbij er reactief vermogen in het elektriciteitsnet wordt geïnjecteerd tijdens het opladen. Bepaalde PEV’s zijn uitgerust met een ladertopologie die deze functionaliteit toelaat, dus deze mogelijkheid zou bij deze PEV’s kunnen geïmplementeerd worden. Het voordeel ten opzichte van de actieve vermogensstrategieën, gegeven de juiste dimensionering van de PEV-lader, is dat deze net-ondersteunende maatregel geen invloed heeft op het comfort van de gebruiker, omdat het actieve laadvermogen niet wordt gewijzigd. Reactieve stroominjectie vereist geen externe input, omdat het slechts een power factor setpoint van de PEV-lader is.

Tenslotte wordt de distributienetimpact en de dimensioneringsvereisten van snellaadinfrastructuur beoordeeld. In tegenstelling tot plug-in hybride elektrische voertuigen (PHEV’s), moet alle benodigde aandrijfenergie bij batterij elektrische voertuigen (BEV’s) worden geleverd door de batterij. Daarom is snelladen onmisbaar om over lange afstanden te rijden, zodat het opladen niet overdreven lang duurt. Omdat langzaam en snel opladen complementaire oplaadmogelijkheden zijn, wordt er met de verschillende laadstrategieën voor traagladen rekening gehouden bij het beoordelen van de vereisten voor snelladen. Bovendien wordt er met verschillende representatieve topologieën voor laagspanningsnetten rekening gehouden, evenals met een representatieve topologie voor middenspanningsnetten, waarmee de laagspanningsnetten en de snellaadinfrastructuur verbonden zijn.

De voorgestelde lokale oplaadstrategieën voor actief en reactief vermogen laten toe om de distributienetimpact van het opladen van PEV’s aanzienlijk te beperken, met beperkte aanpassingen in vergelijking met de huidige implementatie. De actieve vermogensstrategieën kunnen worden geïmplementeerd op alle PEV-laders die tegenwoordig gebruikt worden. De reactieve vermogensstrategieën kunnen worden geïmplementeerd op PEV-laders met een volle brug gelijkrichter topologie, zoals gebruikt wordt in verschillende PEV’s. De oplaadstrategieën voor traagladen hebben een grotere distributienetimpact dan de aanwezigheid van snellaadinfrastructuur. Daarom kan de beperkte extra distributienetimpact van snellaadinfrastructuur gecompenseerd worden door de implementatie van de voorgestelde oplaadstrategieën voor traagladen.