18046

18046

برنامه ريزي بهينه شارژ و تعويض باتري خودروهاي الكتريكي با استفاده از ايستگاه هاي شارژ داراي سيستم تعويض كننده باتري

كارشناسي ارشد

سيستم هاي قدرت

شهريور 1396

دكتر شهرام جديد

برق

با توجه به مسائل اقتصادي و زيست‌محيطي، خودروهاي برقي روزبه‌روز در حال گسترش در جهان هستند. بنابراين شارژ باتري خودروهاي برقي از اهميت زيادي برخوردار است. ايستگاه‌هاي شارژ چند سالي است كه براي شارژ باتري خودروهاي برقي مورداستفاده قرارگرفته‌اند و كارايي و محبوبيت آن‌ها نيز مشخص گرديده است. اشكالي كه مي‌توان بر اين ايستگاه‌ها گرفت مدت‌زمان شارژ باتري است كه تقريباً طولاني‌مدت است، به همين دليل در سال‌هاي اخير، مبحثي تحت عنوان تعويض باتري خودروهاي برقي مطرح گرديده است. كه مشتريان مي‌توانند با مراجعه به ايستگاه‌هاي تعويض باتري در كمتر از چند دقيقه باتري خالي اتومبيل خود را با باتري شارژ شده تعويض نمايند. در اين پايان‌نامه، چارچوب بهينه سازي براي مدل عملياتي ايستگاه تعويض باتري مطرح گرديده است تا فوايد استفاده از اين ايستگاه ها را پوشش دهد. از مدل تصميم‌گيري روز بعد (Day Ahead) براي تعويض باتري‌ خودروها به ‌منظور مقابله با عدم قطعيت قيمت برق و عدم قطعيت تقاضاي باتري استفاده‌شده است؛ كه براي قيمت برق از تكنيك بهينه‌سازيMulti-band Robust Optimization و براي ديماند باتري از تكنيك بهينه‌سازي Inventory Theory Robust Optimization استفاده شده است. براي حل اين مسئله، در نرم‌افزار GAMS مدل‌سازي انجام شده است و نتايج به دست آمده بررسي‌شده‌اند. براي بررسي ارتباط تخفيفات ارايه شده توسط ايستگاه تعويض كننده باتري با كمبود انرژي در باتري هاي تعويضي خودرو مشتريان از اطلاعات جديد استفاده شده است و به بررسي قطعيت و عدم قطعيت قيمت انرژي و تقاضاي باتري پرداخته شده است، همچنين ارتباط باتري ذخيره ساز با كمبود انرژي در باتري ها نيز بررسي شده است، در پايان براي بررسي منفعت مشتري، هزينه شارژ باتري ها بر مبناي كيلومتر طي شده در هر بار شارژ بر حسب دلار بر كيلومتر محاسبه شده است.

1396/08/22

11/11/2017 12:00:00 AM

Regarding the economic and environmental issues, electric vehicles are on the rise every day in the world. Therefore, battery charging of electric vehicles is very important. The charging stations have been used for charging batteries for a number of years, and their efficiency and popularity have been identified. The drawback on these stations is the long time to wait for charging batteries. For this reason, in recent years, a topic which has been called the swapping of electric car batteries is developed. Customers can switch their empty car battery with a charged battery in less than a few minutes by going to the battery swapping stations. This thesis proposes an optimization frame-work for the operating model of battery swapping stations. The proposed model considers the day-ahead scheduling process. In order to cope with the uncertainty of the price of electricity and uncertainty in the demand for battery, a day-ahead decision model has been used. For the price of electricity, the multi-band Robust Optimization technique and for the battery demands, Inventory Theory Robust Optimization have been used. In order to solve this problem, Modeling was done in GAMS software and the results were examined. In order to investigate the relationship between the discounts provided by the station and the lack of energy in the vehicle's replacement batteries, new information has been used, and the states of uncertainty, energy price and battery demand have been investigated, Also, the association of battery storage with energy shortages in batteries has been investigated. In the end, to check the customer's benefit, the cost of charging the batteries based on the kilometer traveled per charge has been calculated.