Load area aggregation considering integration of electric vehicles to the system

Abstract

Current electric power systems have an increasing penetration of electric vehicles, and its effect has to be considered in different studies, such as optimal dispatch or voltage stability, among others. Additionally, considering that power system analysis becomes complex when the number of buses increase, this paper presents a methodology for aggregation of load areas that use a measurementbased load modeling approach based on an evolutionary computational technique and a classical reduction method. This aggregate load area model is proposed to reduce areas that consider electric vehicle (EV) load models. The proposed method provides a static equivalent load model and an equivalent network that can be used to reduce the computational effort required by power system studies. In order to validate the application of the proposed methodology, a 30-bus power system considering several disturbances and levels of penetration of the electric vehicles was used. The results show that the equivalent network model allows the reproduction of different events with an acceptable accuracy when it is compared to the original system behavior.Keywords: Reduction of power systems, measurement-based load modeling approach, electric vehicle, particle swarm optimization. RESUMENCon la inclusión de los vehículos eléctricos en las redes de energía es necesario analizar su impacto en los diferentes estudios, como el caso del despacho óptimo o análisis de estabilidad de tensión, entre otros. Debido a que el análisis de los sistemas de potencia se hace más complejo a medida que se incrementa el número de barras, en este artículo se presenta una metodología para la agregación de áreas de carga, que emplea el modelado de carga basado en mediciones, que a su vez se basa en una técnica computacional evolutiva y un método clásico de reducción. Se propone este modelo de agregación de área de carga con el fin de reducir áreas que contienen modelos de carga de vehículos eléctricos. El método propuesto provee un modelo equivalente estático de carga y de la red, que puede emplearse para reducir el tiempo computacional requerido para análisis específicos en la red. La metodología propuesta se valida en el sistema modificado IEEE de 30 barras, ante diferentes perturbaciones y diferentes niveles de penetración de los vehículos eléctricos. Los resultados muestran que el equivalente de red obtenido permite reproducir los diferentes eventos con una aceptable exactitud en comparación con el comportamiento del sistema original.Palabras clave: Reducción de sistemas de potencia, modelado de carga basado en mediciones, vehículo eléctrico, optimización por enjambre de partículas.

Modelizado de componentes en micro - redes AC

“…Entre los modelos dinámicos más empleados en la literatura, se encuentran el modelo de recuperación exponencial (Exponential Recovery Load -ERL-), el modelo compuesto y el modelo general [102], [96]. Aunque no existe un consenso en cuanto a cuál de los anteriores modelos es el más apropiado para representar la dinámica de la carga, en [103], los autores realizan un análisis comparativo entre el modelo ERL y el compuesto con base en la capacidad de generalización, precisión y demanda en recursos computacionales.…”

“…Con la inclusión de las micro-redes en los sistemas eléctricos convencionales, el tema del modelizado de carga sigue siendo importante; incluso, se ha considerado la necesidad de validar si las características de las nuevas cargas que se encuentran en las micro-redes, se pueden representar apropiadamente por los modelos clásicos de cargas [95,96].…”