Impactos da inserção de veículos elétricos em Redes de Distribuição relacionados aos indicadores de desempenho do PRODIST

Abstract

Os veículos elétricos têm relevante importância de estudo, representando uma mobilidade elétrica em grande desenvolvimento como um meio de transporte atual com grande probabilidade de substituir os veículos à combustão interna. Os problemas climáticos atuais e a necessidade de maior eficiência energética remetem à necessidade do desenvolvimento de uma nova tecnologia para a mobilidade. Apesar de ser uma tecnologia promissora, ainda há limites para seu uso. Um problema importante a ser relatado está na incapacidade de o sistema elétrico de distribuição suportar a alta demanda de veículos a serem inseridos. Estas incapacidades criam impactos e problemas no sistema. Para analisar esses impactos, o software OpenDSS foi utilizado para realizar simulações em um modelo de distribuição de 34 barras do IEEE, além do software Spyder para a obtenção das imagens das simulações. Uma média da demanda de energia do Estado de São Paulo em um período de 24 horas foi inserida no software para traçar uma curva nos horários de pico de consumo. Neste modelo, inseriu-se a curva de demanda mencionada, aferindo as variações de tensão ocorridas em 24 horas. O carregamento dos veículos elétricos ocorre o tempo todo, entretanto, a quantidade de veículos carregados varia conforme os momentos de ponta e fora ponta de consumo. Cargas de 1040 kW representando 140 veículos elétricos foram adicionadas nos mesmos pontos em que as simulações de tensões foram aferidas. Com os veículos elétricos inseridos no sistema, as tensões foram medidas novamente, os resultados foram registrados e comparados aos resultados anteriores. Ressalta-se que 30 simulações foram realizadas, avaliando um possível estado crítico da rede, no qual problemas como flutuação de tensão e defeitos relacionados ao DEC e ao FEC poderiam acontecer. Portanto, existe a necessidade de novas avaliações para a inserção de veículos elétricos sem planejamento no sistema elétrico de distribuição.

Electric vehicles are of relevant study importance, representing electric mobility in great development as a current means of transport with a high probability of replacing internal combustion vehicles. Current climate problems and the need for greater energy efficiency lead to the need to develop new technology for mobility. Despite being a promising technology, there are still limits to its use. An important problem to be reported is the inability of the electrical distribution system to support the high demand for vehicles to be inserted. These inabilities create impacts and problems in the system. To analyze these impacts, the OpenDSS software was used to perform simulations on an IEEE 34-bus distribution model, in addition to the Spyder software to obtain simulation images. An average of the energy demand of the State of São Paulo over a 24-hour period was inserted into the software to draw a curve at peak consumption times. In this model, the aforementioned demand curve was inserted, measuring the voltage variations that occurred in 24 hours. Electric vehicle charging occurs all the time, however, the number of charged vehicles varies depending on peak and off-peak consumption periods. Loads of 1040 kW representing 140 electric vehicles were added at the same points where the voltage simulations were measured. With the electric vehicles inserted into the system, the voltages were measured again, the results were recorded and compared to previous results. It should be noted that 30 simulations were carried out, evaluating a possible critical state of the network, in which problems such as voltage fluctuation and defects related to DEC and FEC could occur. Therefore, there is a need for new assessments for the inclusion of unplanned electric vehicles in the electrical distribution system.