PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Analysis and modelling of failure states in electric vehicle charging infrastructure

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Analiza i modelowanie stanów awaryjnych w infrastrukturze stacji ładowania pojazdów elektrycznych
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
This paper presents modeling methodology and simulation results of failure states and transients in electric vehicle (EV) charging infrastructure for investigation a potentially dangerous phenomenon that might appear during a typical operation. Transients can occur during normal work and during faults in EV Chargers. The trend in the electric cars suggests that in the future ultra-fast chargers would be the dominant one, therefore the focus is put-on high-power chargers (> 50 kW). During failure states of EV chargers’ transients occurred in network can impact on other chargers or can propagate along power lines and affect other electrical power equipment. Studies and simulations have been carried out using EMTP-ATP software package on the test model circuit especially prepared for this paper purpose.
PL
W pracy przedstawiono metodologię modelowania i wyniki symulacji stanów awaryjnych oraz stanów nieustalonych w infrastrukturze ładowania pojazdów elektrycznych (EV) w celu zbadania potencjalnie niebezpiecznego zjawiska, które może wystąpić podczas eksploatacji. Trend rozwoju pojazdów elektrycznych sugeruje, że w przyszłości będą dominowały ultraszybkie ładowarki, dlatego w artykule nacisk położony jest na analizę ładowarek dużej mocy (> 50 kW). Podczas awarii ładowarki stany przejściowe występujące w sieci, mogą oddziaływać na inne ładowarki lub mogą rozchodzić się wzdłuż linii zasilania i wpływać na inne urządzenia elektryczne. Badania i symulacje przeprowadzono przy użyciu pakietu oprogramowania EMTP-ATP w modelowym układzie stacji ładowarek.
Rocznik
Strony
13--18
Opis fizyczny
Bibliogr. 31 poz., rys.
Twórcy
  • ABB Corporate Technology Center, ul. Starowislna 13a, 31-038 Krakow, Poland
  • AGH University of Science and Technology, al. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland
autor
  • ABB Corporate Technology Center, ul. Starowislna 13a, 31-038 Krakow, Poland
  • ABB Corporate Technology Center, ul. Starowislna 13a, 31-038 Krakow, Poland
  • ABB Corporate Technology Center, ul. Starowislna 13a, 31-038 Krakow, Poland
Bibliografia
  • [1] Eshani M., Gao Y., Gay S. E., Emadi A., Modern Electric Hybrid Electric and Fuel Cell Vehicles-Fundamentals Theory and Design, CRC, (2004)
  • [2] Weiss H., Winkler T., Ziegerhofer H., Large lithium-ion batterypowered electric vehicles - From idea to reality, Elektro, Mikulov, (2018), pp. 1-5.
  • [3] Siwy E., Wpływ mikrogeneracji i ładowania samochodów elektrycznych z instalacji wewnętrznej prosumentów na pracę sieci dystrybucyjnej niskiego napięcia, Politechnika Śląska, Poland (in polish), (2012)
  • [4] Dubey S., Santoso S., Electric Vehicle Charging on Residential Distribution Systems: Impacts and Mitigations, IEEE Access, vol. 3, (2015) pp. 1871-1893, doi: 10.1109/ACCESS.2015.2476996
  • [5] IEC 62196 Standard, Plugs, socket-outlets, vehicle connectors and vehicle inlets – Conductive charging of electric vehicles
  • [6] Geske, M., Komarnicki P., Stötzer M., Styczynski, Z.A., Modeling and simulation of electric car penetration in the distribution power system – Case study., Proceedings of the International Symposium on Modern Electric Power Systems, Wroclaw, Poland, September, (2011); pp. 1–6.
  • [7] Zhang C., Chen C., Sun, J., Zheng P., Lin X., Bo Z., Impacts of electric vehicles on the transient voltage stability of distribution network and the study of improvement measures, Proceedings of the IEEE Asia Pacific Power and Energy Engineering Conference (APPEEC), Hong Kong, China, 7–10 December (2014); pp. 1–6
  • [8] Dharmakeerthi C.H., Mithulananthan N., Saha, T.K., Impact of electric vehicle fast charging on power system voltage stability, International Journal Electric Power Energy Systems, vol. 57, (2014), pp. 241–249
  • [9] De Hoog J., Muenzel V., Jayasuriya D.C., Alpcan, T., Brazil M., Thomas D.A., Jegatheesan R., The importance of spatial distribution when analysing the impact of electric vehicles on voltage stability in distribution networks, Energy Systems, vol. 6 (2015), pp. 63–84
  • [10] Zhang Y., Song X., Gao F., Li J., Research of voltage stability analysis method in distribution power system with plug-in electric vehicle, Proceedings of the IEEE Asia Pacific Power and Energy Engineering, Xi’an, China, 25–28 October, (2016), pp. 1–6
  • [11] Staats P.T., Grady W.M., Arapostathis A., Thallam R.S., A statistical analysis of the effect of electric vehicle battery charging on distribution system harmonic voltages, IEEE Trans. Power Delivery, vol. 13, (1998), pp. 640–646
  • [12] Gómez J.C., Medhat M.M., Impact of EV battery chargers on the power quality of distribution systems, IEEE Trans. Power Delivery, vol. 18, (2003), pp. 975–981
  • [13] Jiang C., Torquato R., Salles D., Xu W., Method to assess the power-quality impact of plug-in electric vehicles. IEEE Trans. Power Delivery, vol. 29, (2014), pp. 958–965
  • [14] Chang X. et al., Research on Dynamic Behavior of Electric Vehicle Converter in power network fault, 14th IEEE Conf. on Industrial Electronics and Applications (ICIEA), Xi'an, China, (2019), pp. 2333-2337, doi: 10.1109/ICIEA.2019.8834031
  • [15] Wajahat Khan, et al., Fast EV charging station integration with grid ensuring optimal and quality power exchange, Engineering Science and Technology, an International Journal, vol. 22, (2019), pp. 143–152 18 PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-2097, R. 96 NR 7/2020
  • [16] Deb S., Tammi K., Kalita K., Mahanta P., Impact of Electric Vehicle Charging Station Load on Distribution Network, Energies, vol. 11, (2018)
  • [17] IEEE Standard, Technical Specifications of a DC Quick Charger for Use with Electric Vehicles, IEEE Std 2030.1.1-2015
  • [18] IEC 61851-1: Electric vehicle conductive charging system – Part 1: General requirements
  • [19] IEC 61851-23: Electric vehicle conductive charging system – Part 23: DC electric vehicle charging station
  • [20] Aggeler A. et al: Ultra-Fast DC-Charge Infrastructures for EVMobility and Future Smart Grids, IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Conference Europe (ISGT Europe), Gothenberg, (2010), pp. 1-8
  • [21] Chen Y., Oudalov A., Integration of Electric Vehicle Charging System into Distribution Network for Island operation support, Microgrid Symposium, (2011)
  • [22] Magraner J. M., Ultra-Fast DC Charging Stations, ECPE Workshop on Power Electronics for Electric Vehicles, March (2011)
  • [23] Hao W., Tian A., Gao Y., Ran L., Modeling and Simulation Research on the Influence of Dynamic Process of EV Charging Station on Transient Voltage Stability of Distribution Network, International Conference on Energy, Power and Electrical Engineering, October, (2016)
  • [24] Blahnik V., Stepanek J., Jara M., Talla J., Ultra-fast charging station for public transport vehicles, IECON 2017 - 43rd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, Beijing, (2017), pp. 6658–6662, doi: 10.1109/IECON.2017.8217162
  • [25] Baszyński M. et. al., Phase - Locked Loop for Grid-Connected Power Electronics Converters, January 2010, Przeglad Elektrotechniczny, vol. 86(2), pp. 335-341
  • [26] Dommel H.W.: Electromagnetic Transients Program. Reference Manual (EMTP theory book), Bonneville Power Administration, Portland (1986)
  • [27] Transformatory mocy oraz transformatory rozdzielcze, Catalogue, Fabryka transformatorów – Żychlin, http://www.ftz.pl
  • [28] TELEF-FONIKA: Kable i przewody elektroenergetyczne, www.tfkable.com
  • [29] Gole M. et al., Guidelines for modeling power electronics in electric power engineering applications, IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 12, no. 1, (1997), pp. 505–514
  • [30] Wen W. et al.: Research on Operating Mechanism for Ultra- Fast 40.5-kV Vacuum Switches, IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 30, no. 6, (2015), pp. 2553–2560
  • [31] Szewczyk M., Kuczek T., Oramus P., Piasecki W., Modeling of repetitive ignitions in switching devices: case studies on Vacuum Circuit Breaker and GIS disconnector, Lecture Notes in Electrical Engineering, Analysis and Simulation of Electrical and Computer Systems, Springer Verlag, vol. 324, (2015)
Uwagi
Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-69fedb56-4070-4577-b072-4eb77fccc235
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.