Estudio de la capacidad de conexión distribuida de vehículos eléctricos en redes urbanas

Abstract

Este trabajo plantea el estudio de la integración distribuida de vehículos eléctricos en una red urbana. Con este objetivo en mente, el desarrollo del proyecto estudia varias distribuciones de vehículos eléctricos evaluándolas entre sí. El primer planteamiento estudiado consiste en la valoración de una distribución de penetración uniforme y aleatoria en la red eléctrica. Tras analizar los resultados de las distribuciones generalizadas, el proyecto se enfoca en un análisis concentrado de incrementos de potencia con el objetivo de identificar la capacidad de integración de las diferentes zonas del sistema. Este tipo de estudio se denomina análisis por hosting capacity. Mediante las técnicas de análisis por hosting capacity se pretende obtener la capacidad de acogida de las zonas de la red de una penetración de vehículos eléctricos distribuida no uniforme. El primer desarrollo con este objetivo en el proyecto consiste en añadir incrementos de potencia de manera equitativa en los nudos de las distribuciones a estudio, mediante un proceso iterativo que siga aumentando la potencia añadida hasta que se alcancen los límites del sistema. El objetivo de esta sección es identificar las limitaciones locales presentes en las distribuciones y discernir patrones que permitan distinguir las vulnerabilidades. Siguiendo el planteamiento de añadir incrementos de potencia de manera equitativa se estudian limitaciones de las redes de baja y media tensión, lo que permite la valoración de las diferencias en cuanto a las limitaciones presentes en cada zona. Finalmente, tras analizar los resultados obtenidos, se comparan estrategias de integración de vehículos eléctricos en función del objetivo que se pretenda conseguir. La finalidad de esta sección es mostrar las diferencias de capacidad de acogida de la red atendiendo al objetivo que los operadores eléctricos pretendan conseguir, la equidad entre los usuarios o la máximización de la capacidad de integración de la red.

This work proposes the study of the distributed integration of electric vehicles in an urban network. With this objective in mind the development in the project studies various distribuctions of electric vehicles evaluating them. The first section of the project studies the results that a uniform and random penetration distribution could cause in the power grid. Following the analysis of the generalized distributions, the project shifts its focus to a concentrated analysis of power increments with the objective of identifying the achievable capacity of different areas within the electrical system. This type of study is called hosting capacity analysis. The hosting capacity analysis techniques are implemented to evaluate the integration capacity of the different areas within the electric grid of a non-uniform distributed electric vehicle penetration. The first development studied consists on the adding of power increments equally in the buses of the distributions under study. Through an iterative process the added power keeps increasing until the system limits are reached. The objective of this section is to identify local constraints present in the distributions and to discern patterns that allow vulnerabilities to be distinguished. Following the approach of adding power increases in an equitable manner, the limitations of low and medium voltage networks are studied, which allows the assessment of the differences in terms of the restrictions present in each voltage level area. Finally, after analyzing the results obtained, electric vehicle integration strategies are compared according to the objective to be achieved. The purpose of this section is to show the differences in the achievable capacity of the electric grid according to the objective that the electric operators intend to achieve, the equity among users or the maximization of the grid integration capacity.