Elektrikli araç şarj istasyonlarının dağıtım şebekesi modellemesi

Abstract

Günümüz teknolojisi ile birlikte günlük hayatın sürdürülebilirliği için kullanılan araçlar sürekli gelişmektedir. Özellikle enerji üretimi ve tüketiminde kullanılan araçlar üzerinde yapılan yoğun çalışmalar, alternatif enerji kaynaklarına yönelmeyi sağlamıştır. Gelişen teknoloji ile birlikte temel enerji kaynağı olan fosil yakıtlara olan bağımlılıkta giderek azaltılmaya çalışılmaktadır. Bunun başlıca nedenleri iki olumsuz etkiyi azaltmak olarak değerlendirilebilir. Bunlardan ilki, sınırlı rezerve sahip olan petrol ve doğal gaz gibi yakıtların azalmasına bağlı artan maliyet ve bu durumun oluşturduğu sosyal ve ekonomik etkiler. Diğeri ise fosil yakıtların yanması sonucu ortaya çıkan zararlı sera gazlarının çevre üzerine olumsuz etkileridir Ulaşım sektörü fosil yakıt tüketimi ve beraberinde getirdiği olumsuzluklar ile en büyük paya sahiptir. Elektrikli araçların ulaşım sektöründe alternatif kaynak olarak değerlendirilmesi, kullanım oranındaki artışı beraberinde getirmiştir. Hem ekonomik hem de çevreci olan bu araçların kullanımının yaygınlaşması ile paralel olarak uygun altyapının da hazır olması gerekmektedir. Elektrikli araçların şarj işleminde uygun altyapı sağlanamaz ise araçların şarj işlemlerinde güç kalitesi, aşırı yüklenme ve harmonik gibi konularda olumsuz etkiler oluşturacağı düşünülmektedir. Oluşabilecek bu problemlerin teknik olarak incelenmesi ve çözüm önerilerinin oluşturulabilmesi için dünyada birçok ülke şebekeleri hakkında çalışmalar yapılmıştır ve bu çalışmalar devam etmektedir. Her ülkenin altyapısının ve kullanıcı profillerinin farklı olması sebebi ile ülkemiz için de çalışma yapılması gerekliliği ortadadır. Bu kapsamda yapılan çalışmada önce farklı kullanıcı gruplarının olabileceği pilot bölge seçilmiştir. Pilot bölgede yaşayan insanların ulaşım amaçlı günlük davranışları incelenmiş ve doğabilecek ihtiyaçlar göz önüne alınarak farklı kullanıcı profilleri oluşturulmuştur. Kullanıcı profilleri ve pilot bölge belirlendikten sonra BEDAŞ altyapısı kullanılarak bölgede yer alan dağıtım fideri seçilmiş, bu fidere ait harita verileri, güç verileri gibi gerçek zamanlı teknik veriler elde edilmiştir. Elde edilen ve oluşturulan veriler şarj istasyonlarının dağıtım şebekesine etkilerinin incelenmesi için kullanılan programa ayrı ayrı veriler olarak tanımlanmış ve tez kapsamında elektrikli araç şarj istasyonlarının şebeke etkileri hakkında gerçek zamanlı benzetim gerçekleştirilmiştir.

With the latest advances in technology, vehicles that are used in the sustainability of daily life are constantly developing. Studies focusing especially on energy generation and consumption in vehicles led the focus to shift to alternative energy resources. With developing technology, efforts aim to decrease dependency on the main energy resource which is fossil fuels. The main reason for such efforts can be considered as decreasing two negative effects. First, one of these is increased costs due to decreased resources such as petroleum and natural gas that have limited reserves and related social and economic effects. Another one is the negative environmental effects of harmful greenhouses gas emission due to fossil fuel burning. The transportation sector has the largest share of fossil fuel consumption and related negative consequences. Considering electric vehicles as an alternative resource in the transportation sector increased usage ratio as well. Expanding the usage of these vehicles that are both economic and environmentally friendly requires a suitable infrastructure to be ready. If a suitable infrastructure for electric vehicle charging operation is not facilitated, it is believed that there will be negative effects in power quality, overload and harmonic during vehicle charging. To analyze such problems in the technical sense and to propose solutions, studies on various grids around the world have been conducted and future studies are planned. Since every country has a different infrastructure and user profile, it is clear that our country needs a study in this field. Within this scope, the pilot region with different user groups was selected. Transportation based daily behavior of people in this pilot region was analyzed and different user profiles were created based on possible needs. After identifying user profiles and pilot region, distribution feeder in the region was selected with BEDAS infrastructure and real-time technical data such as map data, power data for this feeder were obtained. Obtained and constructed data were defined as separate data to a program that is used for analyzing the effects of charging stations on the distribution grid and real-time simulations were conducted on the effects of electric vehicle charging stations on the grid.