Control de frecuencia mediante gestión de demanda durante el proceso de carga lenta en vehículos eléctricos

Abstract:

El cambio climático ha impulsado una tendencia creciente en cuanto al uso de energías renovables en todo el mundo. Dentro de la iniciativa de reducción de emisiones de carbono existentes en la industria del transporte, el uso de vehículos eléctricos juega un rol importante, constituyendo el eje central de la movilidad eléctrica a favor del desarrollo sostenible, pues además de brindar cero emisión de gases contaminantes al ambiente, fomenta el desarrollo de las fuentes de energía renovable para recargar sus baterías. Ecuador por sus características geográficas, tiene una capacidad de generación de energía eléctrica a través de fuentes hídricas suficiente para cubrir la demanda actual del país, siendo una región conveniente para respaldar la introducción de EVs. Aunque el uso de vehículo eléctricos trae consigo grandes ventajas en cuanto a la mitigación de impactos medioambientales, es necesario tomar en cuenta los potenciales problemas que su introducción en masa causará en la red eléctrica del país, tal es el caso de la elevada demanda de potencia de consumo que esto provocaría especialmente en horas pico. Es por ello, que el presente trabajo de titulación se centra en el análisis y desarrollo de un algoritmo de regulación de frecuencia primario durante el proceso de carga lenta de vehículos eléctricos, debido a que el empleo de este tipo de estaciones de carga es común por su facilidad de operación y la seguridad que brinda a los usuarios. El algoritmo propuesto pretende ayudar a la reducción de la diferencia generación/demanda, lo que permitiría mantener la calidad de la red eléctrica dentro de los rangos establecidos por el CONELEC. La estación de carga lenta con la que se trabajó opera con una potencia máxima de 4.8kW, pero es posible reducirla dependiendo de las características de la red y del vehículo que se esté cargando en ese momento, específicamente a reducciones en la frecuencia debidas a sobre cargas en la misma. Aquí es donde entra en juego el control primario de frecuencia, en este estudio se utiliza el algoritmo de medición de frecuencia conocido como FFT, el cual fue implementado en un Arduino Due y cuya respuesta permite modificar la referencia de carga enviada al vehículo eléctrico. Las pruebas experimentales para este trabajo de titulación se llevaron a cabo en el Laboratorio de microrred Balzay de la Universidad de Cuenca, que cuenta con los equipos necesarios para su desarrollo. La puesta en marcha del algoritmo implementado presentó resultados favorables, pues la disminución de potencia de consumo del vehículo eléctrico se efectuó dentro de los rangos establecidos, es decir, que por cada 0.3 Hz reducidos en la frecuencia de la red, se redujo un 12.5 % la potencia de consumo del EV. Además se midió el tiempo de respuesta que el algoritmo requiere para reducir la demanda, el cual es de 10 segundos y se encuentra dentro del rango de operación del control primario de frecuencia

Año de publicación:

2020

Keywords:

• VEHÍCULO ELÉCTRICO
• frecuencia
• Ingeniería Eléctrica y Telecomunicaciones
• ESTACIÓN DE CARGA
• ALGORITMO

Fuente:

rraae