Phân bố công suất tối ưu cho lưới điện phân phối có các trạm sạc xe điện

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
!
!

!
!
!

!
!

LÂM BỬU Q

!
PHÂN BỐ CƠNG SUẤT TỐI ƯU
CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI CÓ
CÁC TRẠM SẠC XE ĐIỆN!

Chuyên ngành : KỸ THUẬT ĐIỆN
Mã số :

8520201

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2022


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN PHÚC KHẢI

Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS.TS. VÕ NGỌC ĐIỀU

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. DƯƠNG THANH LONG

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM
ngày 09 tháng 01 năm 2022.
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

1. Chủ tịch hội đồng: TS. LÊ KỶ
2. Thư ký: TS. HUỲNH QUANG MINH
3. Phản biện 1: PGS.TS. VÕ NGỌC ĐIỀU
4. Phản biện 2: TS. DƯƠNG THANH LONG
5. Uỷ viên: TS. ĐINH HOÀNG BÁCH
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TS. Lê Kỷ

TRƯỞNG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ


i
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Lâm Bửu Quí

MSHV: 2070020

Ngày tháng năm sinh: 10/07/1997

Nơi sinh: Hòa Thành - Tây Ninh

Chuyên ngành: Hệ thống điện

Mã số: 8520201

I.!

II.!

TÊN ĐỀ TÀI:
-! Phân bố công suất tối ưu cho lưới điện phân phối có các trạm sạc xe điện.
-! Optimal power flow for distribution grids considering electric vehicle
charging station
NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
-! Tìm hiểu về mơ hình trạm sạc, các lưới mô phỏng, lưới thực và nguồn năng
lượng tái tạo.
-! Tìm giải thuật tính tốn tối ưu cơng suất cho lưới điện có trạm sạc xe điện.
-! Tìm giải thuật tính tốn tối ưu cơng suất cho lưới điện có trạm sạc xe điện và
nguồn năng lượng tái tạo.
-! Thiết kế mơ hình và mơ phỏng trên phần mềm Matlab.

-! Phân tích kết quả mơ phỏng và đưa ra kết luận.

III.!

NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 06/09/2021

IV.!

NGÀY HOÀN THÀNH NHIÊM VỤ: 12/12/2021

V.!

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS. NGUYỄN PHÚC KHẢI
Tp.HCM, ngày

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

tháng

năm 2022

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

TS. Nguyễn Phúc Khải
TRƯỞNG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ


ii

LỜI CÁM ƠN

Trong quá trình thực hiện Luận văn Thạc sĩ, em đã nhận được sự giúp đỡ và hỗ
trợ nhiệt tình từ các thầy cơ trong bộ mơn Hệ thống điện – Trường đại học Bách Khoa
TPHCM, đặc biệt là thầy TS. Nguyễn Phúc Khải đã tận tình chỉ bảo trong việc hướng
dẫn tiếp cận vấn đề, tìm kiếm tài liệu và tạo mọi điều kiện thuận lợi để em có thể hồn
thành Luận văn.
Với tình cảm chân thành, em xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các thầy cô tại trường
đại học Bách Khoa, đặc biệt là thầy TS. Nguyễn Phúc Khải đã mang đến cho em nhiều
kiến thức bổ ích để khơng chỉ là thực hiện Luận văn tốt nghiệp mà còn là hành trang
vững chắc cho sự nghiệp trong tương lai.
Xin cảm ơn Cha Mẹ, đồng nghiệp và bạn bè đã động viên, khích lệ em trong suốt
quá trình làm luận văn.
Do giới hạn về kiến thức và khả năng lý luận của bản thân nên Luận văn cịn
nhiều thiếu sót và hạn chế, kính mong nhận được sự đóng góp của các thầy cơ để em có
thể hồn thiện bản thân trong tương lai.
Kính chúc quý thầy cô thật nhiều sức khỏe và thành công trong cuộc sống.
Em xin chân thành cám ơn!
TP Hồ Chí Minh, ngày

tháng

Sinh viên thực hiện

Lâm Bửu Quí

năm 2022


iii

TÓM TẮT LUẬN VĂN
Các nước trên thế giới đã triển khai nhiều nghiên cứu ứng dụng nhằm giảm sự phụ
thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, giảm ơ nhiễm mơi trường, giảm phát thải khí nhà kính.
Trong lĩnh vực giao thơng vận tải, các phương tiện điện đang phát triển cực kỳ nhanh
chóng và ảnh hưởng đến khả năng chịu tải và chất lượng điện năng, làm giảm chất lượng
điện áp và giảm tổn thất. Do đó, việc quy hoạch và phát triển lưới điện cần được thực
hiện kịp thời.
Bài toán được trình bày dưới hai quan điểm. Thứ nhất, theo quan điểm của người
vận hành hệ thống điện, chất lượng điện áp và tổn thất là hai yếu tố quan trọng nhất. Thứ
hai, đối với chủ sở hữu của EV, chi phí và kế hoạch sạc/xả tối ưu được xem xét.
Bài tốn được mơ phỏng trên phần mềm Matlab với lưới điện IEEE 33 nút, IEEE
69 nút và lưới điện thực tại Cơng ty Điện lực Phú Thọ. Thuật tốn tối ưu hóa MFO cải
tiến được sử dụng để tìm các giải pháp tối ưu để tối thiểu hàm mục tiêu. Kết quả được
sử dụng để đánh giá khả năng cung cấp điện cho trạm nạp tại mỗi nút và khả năng cung
cấp điện tối đa cho trạm sạc xe điện cho tất cả các hệ thống lưới điện trong nghiên cứu.
Luận văn được bố cục gồm sáu chương. Chương 1 giới thiệu tổng quan đề tài, các
nghiên cứu đã được thực hiện liên quan đến đề tài. Các cơ sở lý thuyết được áp dụng
trong đề tài bao gồm lý thuyết về xe điện và trạm sạc cũng như tác động của chúng đối
với hệ thống điện cùng với sự ảnh hưởng của nguồn năng lượng tái tạo được trình bày
cụ thể trong chương 2. Trong nội dung chương 3, các mơ hình của các đối tượng nghiên
cứu được xây dựng. Bài tốn phân bố cơng suất tối ưu cho lưới điện phân phối có các
trạm sạc xe điện được trình bày trong chương 4. Chương 5 là bài tốn phân bố cơng suất
tối ưu cho lưới điện phân phối có các trạm sạc xe điện và nguồn năng lượng tái tạo. Cuối
cùng, chương 6 đưa ra kết luận và hướng phát triển trong tương lai của đề tài.


iv

ABSTRACTS
Countries around the world have implemented many applied researches to reduce

dependence on fossil fuels, reduce environmental pollution and reduce greenhouse gas
emissions. In the field of transportation, electric vehicles are developing extremely
rapidly and affecting load capacity and power quality, increasing voltage flicker and
losses. The planning and development of the power grid should be promoted timely.
The problem is presented in two perspectives. Firstly, from the point of view of the
power system operator, power quality and loss are the two most important factors.
Second, for the owner of the EVs, cost and optimal charging/discharging plan are
considered.
The problem is simulated on Matlab software with IEEE 33-bus system, IEEE 69bus and a real system at Phu Tho Power Company. The improved MFO optimization
algorithm is used to find the optimal solutions to minimize the objective function. The
results are used to evaluate the ability to supply power to the charging station at each bus
and the maximum ability to supply electricity to the electric vehicle charging station for
all power grid systems in the study.
The thesis is organized into six chapters. Chapter 01 introduces the overview of the
topic, the research that has been done related to the topic. The theory of electric vehicles
and charging stations as well as their impact on the electrical system along with the
influence of renewable energy sources are presented in detail in the chapter. 2. In the
content of chapter 3, models of research objects are built. The optimal power distribution
problem for the distribution grid with electric vehicle charging stations is presented in
chapter 4. Chapter 5 is the optimal power distribution problem for the distribution grid
with electric vehicle charging stations and renewable energy sources. Finally, chapter 6
gives the conclusion and future development direction of the topic.


v

LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan:
Đây là cơng trình nghiên cứu cá nhân của tôi trong thời gian qua. Mọi số liệu
sử dụng phân tích trong luận văn và kết quả nghiên cứu là do tơi tự tìm hiểu, phân

tích một cách khách quan, trung thực, có nguồn gốc rõ ràng và chưa được cơng bố
dưới bất kỳ hình thức nào.
Tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm nếu có sự khơng trung thực trong thơng
tin sử dụng trong cơng trình nghiên cứu này.
Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cám ơn và các thông
tin trích dẫn trong luận văn đều được ghi rõ nguồn gốc.

Tác giả luận văn

Lâm Bửu Quí


vi

MỤC LỤC
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ…………………………………………………….i
LỜI CÁM ƠN…………………………………………………………………………...ii
TÓM TẮT LUẬN VĂN………………………………………………………….…….iii
ABSTRACTS………………………………………………………………………..….iv
LỜI CAM ĐOAN……………………………………………………………….………v
MỤC LỤC………………………………………………………………………………vi
DANH MỤC HÌNH…………………………………………………………….……..viii
MỤC LỤC BẢNG………………………………………………………………………x
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT……………………………………………..……..xi

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN ......................................................... 1
1.1.
1.2.
1.3.

Xu hướng phát triển của xe điện và hệ thống các trạm sạc ................................. 1
Tính cấp thiết của đề tài.......................................................................................... 6
Các nghiên cứu liên quan........................................................................................ 7

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................................................... 10
2.1.
Tổng quan về công nghệ xe điện .......................................................................... 10
2.2.
Tác động của hệ thống trạm sạc khi tích hợp vào lưới điện phân phối............ 12
2.2.1. Tác động lên độ ổn định lưới điện .................................................................... 12
2.2.1.1. Ảnh hưởng đến ổn định điện áp ............................................................... 13
2.2.1.2. Ảnh hưởng đến sự ổn định tần số .......................................................... 15
2.2.1.3. Ảnh hưởng đến ổn định dao động ......................................................... 17
2.2.2. Tác động lên chất lượng điện năng................................................................... 19
2.3.
Tác động của xe điện lên các nguồn năng lượng tái tạo..................................... 21
2.3.1. Thúc đẩy nguồn năng lượng tái tạo phát triển ................................................. 21
2.3.2. Tích hợp xe điện với nguồn năng lượng tái tạo................................................ 23

CHƯƠNG 3: CÁC MƠ HÌNH ĐỀ XUẤT ........................................................ 24
3.1.
Mục tiêu nghiên cứu. ............................................................................................. 24
3.2.
Mơ hình hệ thống và bài tốn xem xét................................................................. 24
3.2.1. Mơ hình tải EV ................................................................................................... 24
3.2.2. Mơ hình lưới điện chuẩn IEEE 33 nút ............................................................. 26
3.2.3. Mơ hình lưới điện chuẩn IEEE 69 nút ............................................................. 27
3.2.4. Mơ hình lưới điện thực tế .................................................................................. 28
3.3.
Phương pháp luận ................................................................................................. 29

3.3.1. Giới thiệu thuật toán MFO [45] ........................................................................ 29
3.3.2. Thuật toán MFO cải tiến được đề xuất ............................................................. 31

CHƯƠNG 4: PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TỐI ƯU CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN
PHỐI CÓ CÁC TRẠM SẠC XE ĐIỆN........................................................... 33
4.1.
Mơ hình bài tốn đánh giá khả năng tải của lưới điện đối với trạm sạc .......... 33
4.1.1. Hàm mục tiêu ..................................................................................................... 33
4.1.2. Các điều kiện ràng buộc vận hành.................................................................... 33
4.1.2.1. Các điều kiện về cân bằng công suất ......................................................... 33
4.1.2.2. Điều kiện giới hạn của máy phát ................................................................ 34
4.1.2.3. Điều kiện giới hạn công suất trạm sạc ....................................................... 34


vii

4.1.2.4. Điều kiện về công suất truyền tải của các nhánh ....................................... 34
4.1.2.5. Điều kiện giới hạn điện áp tại các nút tải .................................................. 34
4.1.2.6. Mơ hình hóa các ràng buộc trong bài toán tối ưu ..................................... 34
4.1.3. Ứng dụng thuật toán MFO cải tiến vào việc giải quyết bài toán ..................... 36
4.1.3.1. Vector lời giải ............................................................................................. 36
4.1.3.2. Khởi tạo giá trị ban đầu ............................................................................. 36
4.2.
Kết quả mô phỏng và phân tích ........................................................................... 37
4.2.1. Lưới điện phân phối chuẩn IEEE 33 nút ......................................................... 38
4.2.1.1. Tối ưu công suất tụ bù lắp trên lưới điện ................................................... 38
4.2.1.2. Đánh giá khả năng tải của từng nút trong hệ thống IEEE 33 nút.............. 41
4.2.1.3. Đánh giá khả năng tải của toàn lưới IEEE 33 nút ..................................... 43
4.2.2. Lưới điện phân phối chuẩn IEEE 69 nút ......................................................... 45
4.2.2.1. Tối ưu công suất tụ bù lắp trên lưới điện ................................................... 45

4.2.2.2. Đánh giá khả năng tải của từng nút trong hệ thống IEEE 69 nút.............. 48
4.2.2.3. Đánh giá khả năng tải của toàn lưới IEEE 69 nút ..................................... 50
4.2.3. Lưới điện phân phối thực Phú Thọ ................................................................... 52
4.2.3.1. Đánh giá tổng quan lưới Phú Thọ .............................................................. 52
4.2.3.2. Đánh giá khả năng tải của từng nút trong hệ thống lưới Phú Thọ ............ 54
4.2.3.3. Đánh giá khả năng tải của toàn lưới Phú Thọ ........................................... 56

CHƯƠNG 5: PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TỐI ƯU CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN
PHỐI CÓ TRẠM SẠC VÀ NGUỒN NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO................. 58
5.1.
Mơ hình bài tốn có xét đến năng lượng tái tạo ................................................. 58
5.1.1. Hàm mục tiêu ..................................................................................................... 58
5.1.1.1. Tổn thất điện năng ...................................................................................... 58
5.1.1.2. Độ lệch điện áp........................................................................................... 58
5.1.1.3. Chi phí sạc điện từ lưới và cấp nguồn........................................................ 59
5.1.2. Các điều kiện ràng buộc của bài toán ............................................................... 59
5.1.2.1. Điều kiện về cân bằng công suất ................................................................ 59
5.1.2.2. Giới hạn điện áp vận hành ......................................................................... 60
5.1.2.3. Điều kiện về công suất truyền tải của các nhánh ....................................... 60
5.1.2.4. Ràng buộc về trạng thái trạm sạc (SoC) .................................................... 60
5.1.2.5. Ràng buộc về công suất nạp và xả của trạm sạc........................................ 60
5.1.2.6. Mơ hình hóa các ràng buộc trong bài tốn tối ưu ..................................... 60
5.1.3. Ứng dụng thuật toán MFO cải tiến vào việc giải quyết bài toán ..................... 61
5.1.3.1. Vector lời giải ............................................................................................. 61
5.1.3.2. Khởi tạo giá trị ban đầu ............................................................................. 61
5.2.
Kết quả mơ phỏng và phân tích ........................................................................... 62

CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN ................................................................................... 70
6.1.

6.2.

Kết luận .................................................................................................................. 70
Hướng phát triển trong tương lai ........................................................................ 70

DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ............................................. 71
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 72
PHỤ LỤC ............................................................................................................. 77
LÝ LỊCH TRÍCH NGANG ................................................................................ 83


!

viii

DANH MỤC HÌNH
Hình 1. 1. Cơng nghệ sạc ơ tơ điện ................................................................................ 2!
Hình 1. 2. Xe điện phổ biến với người tiêu dùng .......................................................... 2!
Hình 1. 3. Thiết kế trụ sạc ơ tơ điện DC60kW của VinFast ......................................... 3!
Hình 1. 4. Thiết bị sạc ô tô điện DC30kW tại một trạm sạc .......................................... 4!
Hình 1. 5. Thiết bị sạc ơ tơ điện AC11kW...................................................................... 4!
Hình 1. 6. Mơ hình trạm sạc ô tô điện VinFast tại tòa nhà chung cư, văn phịng ...... 5!
Hình 1. 7. Mơ hình trạm sạc ơ tô điện VinFast tại điểm dừng nghỉ cao tốc ................ 6!
Hình 1. 8. Mơ hình một trạm sạc ơ tơ điện VinFast tại một bãi đỗ xe ngoài trời ........ 6!
Hình 2. 1. Hệ thống đẩy điện và sạc điện EV [1] ........................................................ 10!
Hình 2. 2. Hệ thống đẩy điện của xe điện [1] .............................................................. 11!
Hình 2. 3. Mơ hình kết nối V2G ................................................................................... 11!
Hình 2. 4.Biên độ tải khi tích hợp EV [2] .................................................................... 14!
Hình 2. 5.Biên độ tải khi tích hợp thêm EV [2] ........................................................... 15!
Hình 2. 6. Mơ hình phân tán khi tích hợp EV [2] ....................................................... 16!

Hình 2. 7. Mơ hình phân tán khi tích hợp EV [2] ....................................................... 16!
Hình 2. 8. Sơ đồ khối cấu trúc bộ sạc EV .................................................................... 17!
Hình 2. 9. Hệ thống SMIB với tải EV .......................................................................... 18!
Hình 2. 10. Tỷ lệ giảm chấn đối với hệ thống khi thay đổi giá trị a và α [3] ............. 18!
Hình 2. 13. Cơng suất phát cực tiểu............................................................................. 22!
Hình 2. 14. Cơng suất phát cực đại.............................................................................. 22!
Hình 2. 15. Cơ sở hạ tầng sạc thơng minh và tối ưu cho xe điện ............................... 23!
Hình 3. 1. Sơ đồ khối bộ sạc EV .................................................................................. 24!
Hình 3. 2. Cấu tao bộ lọc tích cực ................................................................................ 24!
Hình 3. 3. Bộ điều khiển bộ lọc tích cực ...................................................................... 25!
Hình 3. 4. Bộ chuyển đổi Buck .................................................................................... 25!
Hình 3. 5. Mạch tương đương của pin EV .................................................................. 25!
Hình 3. 6. Mơ hình đơn giản của bộ sạc kết nối PCC ................................................ 25!
Hình 3. 7. Sơ đồ một sợi lưới điện phân phối IEEE 33 nút........................................ 27!
Hình 3. 8. Sơ đồ một sợi lưới điện phân phối IEEE 69 nút........................................ 27!
Hình 3. 9. Sơ đồ lưới điện Phú Thọ Q10 ..................................................................... 28!
Hình 3. 10. Sơ đồ lưới điện Phú Thọ Q11 ................................................................... 28!
Hình 3. 11. Các con bướm bị bẫy bởi nguồn sáng nhân tạo ...................................... 29!
Hình 3. 12. Hình xoắn ốc lôgarit, không gian xung quanh ngọn lửa ....................... 30!
Hình 3. 13. Một số vị trí con bướm có thể tiếp cận ngọn lửa bằng lơgarit ................ 30!
Hình 3. 14. Số lượng ngọn lửa sau mỗi vòng lặp ........................................................ 32!
Hình 3. 15. Sơ đồ khối thực hiện thuật tốn MFO ..................................................... 32


!

ix

Hình 4. 1.Sơ đồ khối thực hiện bài tốn ...................................................................... 37!
Hình 4. 2. Điện áp các nút của hệ thống IEEE 33 nút ............................................... 38!

Hình 4. 3. Điện áp các nút của hệ thống IEEE 33 nút khi lắp thêm ......................... 38!
Hình 4. 4. Dùng thuật tốn tối ưu tìm vị trí và cơng suất tụ bù trên lưới IEE33 nút 39!
Hình 4. 5. Lắp thêm tụ bù vào lưới IEEE 33 nút để cải thiện điện áp ....................... 39!
Hình 4. 6. Cải thiện điện áp nút với tụ bù ................................................................... 40!
Hình 4. 7. Khảo sát khả năng tải sau khi lắp tụ bù tại nút 6 ...................................... 40!
Hình 4. 8. Biểu đồ điện áp lưới 33 nút khi có tụ bù .................................................... 41!
Hình 4. 9. Đồ thị điện áp các nút khi tối ưu công suất EV lưới 33 nút...................... 43!
Hình 4. 10. Điện áp lưới khi lắp tồn diện EV ............................................................ 44!
Hình 4. 11. Điện áp các nút của hệ thống IEEE 69 nút ............................................. 45!
Hình 4. 12. Điện áp các nút của hệ thống IEEE 69 nút khi lắp thêm EV tại nút 11 45!
Hình 4. 14. Dùng thuật tốn tối ưu tìm vị trí và cơng suất tụ bù trên lưới IEEE 69
nút .................................................................................................................................. 46!
Hình 4. 13. Lắp thêm tụ bù vào lưới IEEE 69 nút để cải thiện điện áp ..................... 46!
Hình 4. 15. Cải thiện điện áp nút với tụ bù ................................................................. 47!
Hình 4. 16. Khảo sát khả năng tải sau khi lắp tụ bù tại nút 11 .................................. 47!
Hình 4. 17. Biểu đồ điện áp lưới 69 nút khi có tụ bù .................................................. 48!
Hình 4. 18. Đồ thị điện áp các nút khi tối ưu cơng suất EV lưới 66 nút.................... 50!
Hình 4. 19. Điện áp lưới khi lắp toàn diện EV ............................................................ 52!
Hình 4. 20. Lưới điện Phú Thọ .................................................................................... 52!
Hình 4. 21. Điện áp các nút của hệ thống lưới Phú Thọ ............................................ 53!
Hình 4. 22. Điện áp các nút của lưới Phú Thọ khi lắp thêm EV tại nút 22............... 54!
Hình 4. 23. Đồ thị điện áp các nút khi tối ưu công suất EV trên lưới Phú Thọ ........ 56!
Hình 4. 24. Điện áp lưới khi lắp tồn diện EV lưới Phú Thọ .................................... 57!
Hình 5. 1. Cơng suất nguồn năng lượng tái tạo trong ngày[43] ................................ 63!
Hình 5. 2. Biểu đồ phụ tải trong thời gian thực[43] ................................................... 63!
Hình 5. 3.Biến thiên giá điện trong một ngày[43]....................................................... 64!
Hình 5. 4. SoC và E_price trong trường hợp............................................................... 66!
Hình 5. 5. SoC và E_price trong trường hợp 2............................................................ 66!
Hình 5. 6.SoC và E_price trong trường hợp 3............................................................. 67!
Hình 5. 7. SoC và E_price trong trường hợp 4............................................................ 68!

Hình 5. 8. Đồ thị điện áp ứng với các trường hợp ...................................................... 69!
Hình 5. 9.Đáp ứng bộ sạc EV trong 24h (Case4) ........................................................ 69!


!

x

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2. 1. Phân loại trạm sạc dựa trên tiêu chuẩn SAE ............................................ 12!
Bảng 2. 2. Các thông số mơ hình tải EV với điện trở dẫn khác nhau ........................ 14!
Bảng 2. 3. Tóm tắt tác động của hệ thống EV lên lưới điện ....................................... 19!
Bảng 2. 4. Ảnh hưởng chất lượng điện năng khi tích hợp EV vào hệ thống ............ 21!
Bảng 4. 1. Ảnh hưởng của trạm sạc lên lưới IEEE 33 nút ........................................ 41!
Bảng 4. 2. Khả năng cung cấp điện cho trạm sạc của lưới IEEE 33 nút .................. 42!
Bảng 4. 3. Bảng tóm tắt đánh giá toàn lưới trên lưới IEEE 33 nút ........................... 43!
Bảng 4. 4. Khả năng cung cấp điện toàn bộ của lưới IEEE 33 nút ........................... 44!
Bảng 4. 5. Ảnh hưởng của trạm sạc lên lưới IEEE 69 nút ........................................ 48!
Bảng 4. 6. Khả năng cung cấp điện cho trạm sạc của lưới IEEE 69 nút .................. 49!
Bảng 4. 7. Bảng tóm tắt kết quả trên lưới IEEE 69 nút.............................................. 50!
Bảng 4. 8. Khả năng cung cấp điện toàn bộ của lưới IEEE 69 nút ........................... 51!
Bảng 4. 9. Ảnh hưởng của trạm sạc lên lưới Phú Thọ ............................................... 53!
Bảng 4. 10. Khả năng cung cấp điện cho trạm sạc của lưới Phú Thọ ....................... 54!
Bảng 4. 11. Bảng tóm tắt kết quả trên lưới Phú Thọ .................................................. 56!
Bảng 4. 12. Khả năng cung cấp điện toàn bộ của lưới Phú Thọ ............................... 57!
Bảng 5. 1. So sánh hàm mục tiêu của các trường hợp ............................................... 65!


xi

!

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt

Nghĩa tiếng Anh

Nghĩa tiếng Việt

AC

Alternating Current

Dòng diện xoay chiều

DC

Direct Current

Dòng điện một chiều

EV

Electric Vehicle

Xe điện

GWP

Global Warming Potential

Nóng lên tồn cầu

IEEE

Institute of Electrical and

Hội Kỹ sư Điện và Điện tử

Electronics Engineers
G2V

Grid to Vehicle

Lưới tác động đến xe điện

PCC

Point of Common Coupling

Điểm kết nối chung

RES

Renewable Energy Source

Nguồn năng lượng tái tạo

SAE

Society of Automotive

Hiệp hội các Kỹ sư Oto xe máy

Engineers
SOC

State of Charge

Trạng thái sạc

SMIB

Single-machine Infinite-bus

Sơ đồ đơn tuyến có nút cân bằng

ToU

Time of Use

Thời gian sử dụng

V2G

Vehicle to Grid

Xe điện tác động lên lưới

1

! văn Thạc sĩ
Luận

GVHD: TS. Nguyễn Phúc Khải

!

Chương 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

1.1.! Xu hướng phát triển của xe điện và hệ thống các trạm sạc
Trong nhiều thế kỷ qua, động cơ đốt trong ln đóng một vai trị quan trọng,
đặc biệt trong phát triển phương tiện giao thông vận tải. Cùng với sự phát triển về
kinh tế-xã hội, sự gia tăng nhanh chóng về số lượng phương tiện cũng ngày một gia
tăng đã đặt các quốc gia trước những thách thức lớn về các vấn đề ô nhiễm môi
trường, nhu cầu về năng lượng...
Trong bối cảnh đó, các nước trên thế giới đã triển khai nhiều nghiên cứu ứng
dụng nhằm giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, giảm ô nhiễm môi trường và
giảm phát thải khí nhà kính. Trong lĩnh vực vận tải nổi lên một số xu hướng rõ nét về
ứng công nghệ tiết kiệm năng lượng thay thế xăng dầu, đặc biệt phương tiện giao
thông chạy bằng điện đã được quan tâm, phát triển ở nhiều nước trên thế giới.
Theo thống kê của Cơ quan năng lượng quốc tế (IEA), vào năm 2010, chỉ có
khoảng 17.000 ôtô điện lưu thông trên toàn cầu. Đến năm 2019, con số đã tăng lên
7,2 triệu chiếc, trong đó Trung Quốc là nước chiếm thị phần lớn nhất trong doanh số
bán ra toàn cầu của xe điện (47%) do mục tiêu giảm nhập khẩu năng lượng, làm sạch
chất lượng không khí đơ thị, xây dựng ngành cơng nghiệp ơtơ trong nước.
Chính phủ các nước cũng khơng đứng ngồi “cuộc cách mạng xanh” này. Pháp
và Anh đã tuyên bố sẽ chấm dứt việc bán xe sử dụng động cơ đốt trong từ năm 2040.
Tại Việt Nam, thực trạng ô nhiễm không khí đã đến hồi cảnh báo, Chính phủ đã đề

nghị Bộ Giao thông Vận tải nghiên cứu giải pháp thắt chặt kiểm sốt khí thải với cả
ơtơ, xe máy.
Bên cạnh đó, Nghị định 57/2020 có hiệu lực từ 10/07/2020 đã mở cửa thu hút
các doanh nghiệp đầu tư sản xuất xe điện, xe hybrid, xe sử dụng nhiên liệu sinh học
và khí thiên nhiên (gọi chung là xe xanh) tại Việt Nam. Cụ thể, linh kiện nhập khẩu
phục vụ sản xuất ’xe xanh’ được hưởng thuế 0%, đồng thời áp dụng cho các công ty

Giới thiệu tổng quan
!

HV: Lâm Bửu Quí


! văn Thạc sĩ
Luận

2

GVHD: TS. Nguyễn Phúc Khải

!

sản xuất linh kiện và phụ tùng, thay vì chỉ bó hẹp với các doanh nghiệp sản xuất ơtơ
như trước đây.
Nếu nói về lợi ích của xe điện so với xe sử dụng động cơ đốt trong thì trực quan
nhất là khả năng tiết kiệm chi phí. Xe điện có chi phí vận hành thấp hơn rất đáng kể
so với xe truyền thống sử dụng động cơ đốt trong, bao gồm cả xe cả chi phí nhiên
liệu và sửa chữa.
Tuy nhiên, có một hạn chế đáng kể khi sử dụng xe điện là vấn đề về dung lượng
và giá thành ắc quy/pin, thời gian sạc, trạm sạc và xử lý pin thải để bảo vệ mơi trường.

Hình 1. 1. Cơng nghệ sạc ơ tơ điện

Hình 1. 2. Xe điện phổ biến với người tiêu dùng

Giới thiệu tổng quan
!

HV: Lâm Bửu Quí


! văn Thạc sĩ
Luận

3

GVHD: TS. Nguyễn Phúc Khải

!

Ngoài ra, những dòng pin Lithium-ion phát triển bởi VinFast và LG Chem trên
các dòng xe điện của hãng xe Việt cũng cho những sự tiết kiệm tương tự với khả năng
sạc nhanh và đi trong quãng đường dài lên tới 80km cho 1 lần sạc.
Thị trường xe điện tại Việt Nam đang là một thị trường vô cùng thu hút sự quan
tâm của mọi người, đặc biệt là giới trẻ hiện nay. Bên cạnh việc phát triển các sản
phẩm thì việc phát triển cơ sở hạ tầng, đặc biệt là các trạm sạc là vô cùng cấp thiết
trong tương lai gần. Hệ thống trạm sạc của VinFast sẽ phủ khắp tại Việt Nam.
Theo dự kiến, sẽ có 3 loại trụ sạc ơ tô điện được VinFast triển khai lắp đặt. Thiết
bị sạc ô tô điện DC60kW cung cấp nguồn điện một chiều để sạc trực tiếp cho pin,
được thiết kế dạng tủ đứng. Mỗi thiết bị được trang bị 2 cổng sạc với công suất

60kW/1 cổng sạc. Thời gian sạc khoảng 30 - 90 phút sẽ cho 80% dung lượng pin (tùy
từng dịng xe).

Hình 1. 3. Thiết kế trụ sạc ơ tơ điện DC60kW của VinFast
Thiết bị sạc ô tô điện DC30kW thường được sử dụng tại các điểm dừng nghỉ,
bãi đỗ xe công cộng. Trong khoảng thời gian ngắn từ 40 - 120 phút, thiết bị này cho
phép sạc đầy 80% dung lượng pin (tùy dòng xe).

Giới thiệu tổng quan
!

HV: Lâm Bửu Quí


4

! văn Thạc sĩ
Luận

GVHD: TS. Nguyễn Phúc Khải

!

Hình 1. 4. Thiết bị sạc ô tô điện DC30kW tại một trạm sạc

Thiết bị sạc ô tô điện AC11kW được trang bị tại các bãi đỗ xe cơng cộng, khách
hàng có thể đỗ hoặc gửi xe trong thời gian dài. Thời gian sạc đầy khoảng 6 - 8h.

Hình 1. 5. Thiết bị sạc ô tô điện AC11kW
Mỗi trụ sạc xe máy điện VinFast được thiết kế 4 cổng sạc. Thời gian sạc đầy

tiêu chuẩn khoảng 4h.
Đến nay, các trạm sạc xe máy điện do VinFast triển khai đã bắt đầu được sử
dụng. Trong thời gian đầu, VinFast cho phép người đi xe máy điện được sạc hồn
tồn miễn phí.

Giới thiệu tổng quan
!

HV: Lâm Bửu Quí


! văn Thạc sĩ
Luận

5

GVHD: TS. Nguyễn Phúc Khải

!

Tại các bãi đỗ xe, bến xe, các trạm sạc xe điện VinFast thường cung cấp tối
thiểu 5 trụ sạc nhanh ô tô điện cơng suất 30kW, ít nhất 5 trụ sạc ơ tô điện công suất
11kW, và tối thiểu 8 lốt sạc xe máy điện 1,2kW.
Ở mỗi tòa chung cư, văn phòng, VinFast dự kiến triển khai từ 1-2 trụ sạc ô tơ
DC30kW và từ 6-7 trụ sạc AC11kW (tổng cộng có thể sạc đồng thời cho 9 xe ô tô
điện) và ít nhất 4 trụ sạc xe máy điện cho phép sạc đồng thời 16 xe.

Hình 1. 6. Mơ hình trạm sạc ơ tơ điện VinFast tại tịa nhà chung cư, văn phòng
Tại các trung tâm thương mại, dự kiến VinFast sẽ triển khai các trạm sạc hỗn
hợp bao gồm: 6-8 trụ sạc nhanh ô tô điện công suất 30kW, 2-4 trụ sạc ô tô điện công

suất 11kW và tối thiểu 2 trụ sạc xe máy điện có thể sạc đồng thời 8 xe máy điện.
Thiết bị sạc ô tô điện được triển khai dọc đường cao tốc, quốc lộ là trụ sạc nhanh
DC60kW, với 2 cổng sạc có thể phục vụ đồng thời 2 xe cùng lúc. Tại mỗi trạm sạc ở
các trạm dừng nghỉ, trạm xăng dầu, VinFast dự kiến triển khai 10 trụ sạc DC60kW
như vậy. Ngoài ra, tại các cửa hàng xăng dầu trong đô thị, VinFast dự kiến triển khai
tối thiểu 2 trụ sạc DC60kW, có thể sạc đồng thời 4 xe ô tô điện.

Giới thiệu tổng quan
!

HV: Lâm Bửu Quí


! văn Thạc sĩ
Luận

6

GVHD: TS. Nguyễn Phúc Khải

!

Hình 1. 7. Mơ hình trạm sạc ơ tơ điện VinFast tại điểm dừng nghỉ cao tốc
Bên cạnh những địa điểm nêu trên, VinFast cũng có kế hoạch lắp đặt các trạm
sạc tại những vị trí phù hợp (đảm bảo về diện tích, đủ nguồn điện, độ an tồn, khả
năng phịng chống cháy nổ,. . . ). Các trạm sạc này thông thường sẽ có quy mơ nhỏ,
có thể đặt tại các khu vực vỉa hè hay những nơi cơng cộng.

Hình 1. 8. Mơ hình một trạm sạc ơ tơ điện VinFast tại một bãi đỗ xe ngoài trời
Tất cả các trạm sạc được VinFast triển khai đều tích hợp với ứng dụng quản lý

sạc pin, cho phép người dùng theo dõi chính xác thời gian sạc, lượng điện sạc..
1.2.! Tính cấp thiết của đề tài
Với xu hướng phát triển của xe điện và hệ thống trạm sạc trong thời gian tới thì
một vấn đề cần đặc biệt quan tâm là khả năng cung cấp điện của lưới điện cho các hệ
thống trạm sạc, đảm bảo vận hành liên tục và ổn định.

Giới thiệu tổng quan
!

HV: Lâm Bửu Quí


! văn Thạc sĩ
Luận

7

GVHD: TS. Nguyễn Phúc Khải

!

Với đặc điểm vận hành của xe điện thì nó vừa là tải tiêu thụ điện vừa là thiết bị
dự trữ năng lượng tức thời nên có thể xem đây là một loại tải đặc biệt trong hệ thống
điện và cần được xem xét dưới nhiều góc độ.
Nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao trong việc sử dụng xe điện thay cho các
phương tiện truyền thống, ngành điện cần có chiến lược kịp thời trong việc quy hoạch
lưới điện, xây dựng trạm biến và đường dây truyền tải điện nhằm chủ động trong việc
quản lý và lên kế hoạch vận hành hiệu quả và kinh tế.
Bên cạnh đó, với xu hướng phát triển các nguồn năng lượng xanh trên tồn thế
giới thì các nguồn năng lượng tái tạo đang có cơ hội phát triển mạnh và có tỷ lệ xâm

nhập ngày càng cao trong hệ thống điện. Kết hợp với các hệ thống xe điện và trạm
sạc tạo thành hệ thống vô cùng phức tạp và khó điều khiển, gây nhiều trở ngại cho
ngành điện trong việc điều khiển và vận hành tối ưu.
Đề tài này nhằm mục đích đi tìm câu trả lời cho vấn đề trên trong việc ảnh hưởng
của trạm sạc (tải đặc biệt), nguồn phân tán (nguồn đặc biệt) lên khả năng lưới điện
phân phối truyền thống và giải quyết các vấn đề liên quan.
Để đánh giá sát với thực tế và có ý nghĩa trong nghiên cứu, một mơ hình lưới
điện cụ thể sẽ là đối tượng của luận văn trong việc triển khai thuật toán và chạy mơ
phỏng.
1.3.! Các nghiên cứu liên quan
Với sự tích hợp của hệ thống EV vào lưới điện ngày càng tăng, một số nghiên
cứu đã được thực hiện để chỉ ra tác động của việc tích hợp hệ thống trạm sạc lưới
điện của phân phối. Các nghiên cứu được báo cáo đã khảo sát rộng rãi tác động của
việc tích hợp EV vào lưới điện trên các khía cạnh của vấn đề chất lượng điện như cấu
hình điện áp, sóng hài và tổn thất điện năng [4], cũng như các vấn đề ổn định của lưới
điện. Hơn nữa, với sự thâm nhập cao của EV trong lưới điện, giá điện sẽ bị tác động
đáng kể. Một số nghiên cứu đã được báo cáo trong các tài liệu về khía cạnh kinh tế
năng lượng.

Giới thiệu tổng quan
!

HV: Lâm Bửu Quí


! văn Thạc sĩ
Luận

8

GVHD: TS. Nguyễn Phúc Khải

!

Một loạt các cơng cụ mơ phỏng có sẵn để thiết kế và phân tích các hệ thống với
nhiều loại phương tiện, hệ thống giao thơng và sự tích hợp của chúng với lưới điện
phân phối đã được nghiên cứu [5]. Mỗi công cụ được chuyên dụng để mô phỏng các
hệ thống cụ thể. Đối với mơ hình và phân tích xe ADVANCE, FASTSim, V2G-Sim,
bộ công cụ mô phỏng DYNA4, bộ công cụ Modelica, CASPOC và các cơng cụ mơ
phỏng Sabre là thích hợp. Đối với mơ hình và phân tích V2G ADVANCE, FASTSim, V2G-Sim, OpenDSS, GridLAB-D, ORCED, MesapPlaNet, MARKAL/TIMES,
EMCAS, HOMER, bộ công cụ Modelica và bộ công cụ ETAP là lý tưởng. Một số
công cụ chuyên biệt V2G đã được phát triển để chỉ để thiết kế hệ thống V2G. Các
công cụ khác có thể phù hợp hơn để phân tích và quản lý tác động của EV trên lưới
điện (ví dụ: thông qua lập lịch sạc), chẳng hạn như PSAT, IKARUS, GTMax,
EnergyPLAN và EMCAS. Để phân tích hệ thống điện và tích hợp năng lượng tái tạo
với các hệ thống điều khiển phân tán, Simpow, OpenDSS, GridLAB-D, PSAT,
ORCED, Mesap- PlaNet, MARKAL/TIMES, GTMax, EnergyPLAN, EMCAS,
HOMER, PowerFactory, PLEXOS, InterPSS, IPSA, MiPower, Xendee, CASPOC,
HYPERSIM, ePOWERgrid đều là những công cụ tuyệt vời. Một số cơng cụ mơ
phỏng dựa trên điện tốn đám mây có sẵn và dễ dàng truy cập trên toàn cầu, chẳng
hạn như InterPSS, Xendee, NEPLAN. Trong hầu hết các tình huống, khơng có một
cơng cụ phần mềm nào đủ để phân tích và tối ưu hóa tất cả các khía cạnh của hệ thống
khi điều tra sự tích hợp của EV với lưới điện phân phối. Tuy nhiên, việc xem xét này
sẽ giúp lựa chọn sự kết hợp thích hợp của các công cụ để giải quyết các vấn đề cụ thể
và cũng có thể giúp xác định các cơ hội để phát triển các công cụ mới và cải tiến.
Một mơ hình dự báo để ước tính nhu cầu sạc xe điện dựa trên công nghệ dữ liệu
lớn được xây dựng trong [6], trong đó dữ liệu lịch sử về giao thông và dữ liệu thời
tiết đã được sử dụng để xây dựng mơ hình dự báo. Các quy trình dự báo bao gồm
phân tích cụm để phân loại các mẫu lưu lượng, phân tích quan hệ để xác định các yếu
tố ảnh hưởng và cây quyết định để thiết lập các tiêu chí phân loại. Các biến được xem

xét trong nghiên cứu này là thời gian bắt đầu sạc được xác định bởi các mơ hình giao
thơng trong thế giới thực và trạng thái sạc ban đầu của pin. Mơ hình nhu cầu sạc xe

Giới thiệu tổng quan
!

HV: Lâm Bửu Quí


! văn Thạc sĩ
Luận

9

GVHD: TS. Nguyễn Phúc Khải

!

điện được đề xuất có thể là nền tảng cho việc nghiên cứu tác động của việc sạc xe
điện đối với hệ thống điện.
Một nghiên cứu nhằm đánh giá cụ thể các khía cạnh tính tốn và thuật tốn của
các kỹ thuật tối ưu hóa được sử dụng phổ biển hiện nay trên thế giới [7]. Trong đó
lập trình tuyến tính và các thuật toán metaheuristic ngày càng chiếm ưu thế và được
tập trung phát triển.
Các loại mơ hình tải EV khác nhau đã được xem xét trong các nghiên cứu khác
nhau, ví dụ, mơ hình tải điện khơng đổi (P) của EV khơng phụ thuộc vào mức điện
áp và mơ hình tải trở kháng không đổi (Z) với tỷ lệ không đổi giữa điện áp đầu vào
và dịng điện được trình bày trong [8]. Ngược lại, mơ hình tải dịng điện khơng đổi
(I) của EV đã được trình bày trong [9]. Trong [10], một mơ hình tải tĩnh cho sạc nhanh
EV với bộ chỉnh lưu AC – DC và bộ chuyển đổi DC – DC đã được phát triển để

nghiên cứu sự ổn định của lưới điện

Giới thiệu tổng quan
!

HV: Lâm Bửu Quí


Luận văn Thạc sĩ

10

!

GVHD: TS. Nguyễn Phúc Khải

Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1.! Tổng quan về công nghệ xe điện
Các cơng nghệ xe điện (EV) có thể được chia thành hai thành phần chính là hệ
thống đẩy điện và hệ thống sạc EV, như trong hình 2.1. Hệ thống đẩy điện cung cấp
năng lượng cần thiết cho động cơ EV khi lái xe. Hệ thống sạc EV cung cấp năng
lượng cho pin EV khi đang đỗ và kết nối với lưới điện.
Hệ thống đẩy điện của xe điện bao gồm máy điện, bộ chuyển đổi điện, bộ pin
và bộ điều khiển như các thành phần chính như trong 2.2 [1].

Hình 2. 1. Hệ thống đẩy điện và sạc điện EV [1]

Công nghệ sạc kết nối hệ thống EV với lưới điện, có thể được phân loại thành
AC và DC theo ba cấp độ, như được thể hiện trong bảng 2.1. Một số Ủy ban đã được

thành lập để xây dựng các tiêu chuẩn sạc của EV như Hiệp hội Kỹ sư Ơ tơ (SAE), Ủy
ban Cơ điện Quốc tế (IEC) và tiêu chuẩn CHAdeMO. Bảng 2.1 cho thấy các loại bộ
sạc EV dựa trên tiêu chuẩn SAE. Bộ sạc EV AC cấp 1 và 2 có thể được sử dụng để
sạc tại nhà, trong khi bộ sạc DC có thể được sử dụng để sạc nhanh thương mại [10].
Các trạm sạc nhanh có thể được so sánh với các trạm xăng và sự thâm nhập cao của
EV có tính năng sạc nhanh sẽ lấy từ nguồn điện một lượng điện năng lớn, có thể ảnh
hưởng đáng kể đến hoạt động của lưới điện [10].

Các mơ hình đề xuất
!

HV: Lâm Bửu Quí


Luận văn Thạc sĩ
!

11

GVHD: TS. Nguyễn Phúc Khải

Hình 2. 2. Hệ thống đẩy điện của xe điện [1]

EV cũng có thể được sử dụng để phát năng lượng dự trữ vào lưới điện, và chủ
sở hữu EV có thể là người tham gia trên thị trường điện. Công nghệ V2G và G2V là
các cơ chế kiểm soát việc phát điện và sạc điện của EV đối với lưới điện, và có thể
kiểm sốt các EV như các nhà cung cấp dịch vụ phụ trợ cho lưới điện. Trong V2G
một chiều, pin EV được coi như một tải có thể chuyển đổi để cân bằng nguồn điện
trong lưới điện. Pin của một EV riêng lẻ là quá nhỏ để ảnh hưởng đến lưới điện. Một
bộ tổng hợp EV, bao gồm một số lượng lớn các EV sẽ đóng vai trị trung gian giữa

các EV riêng lẻ và nhà điều hành thị trường (MO). Xe điện có thể kết nối riêng lẻ với
bộ tổng hợp của bên thứ ba hoặc với tư cách là người điều hành đội xe (bãi đậu xe)
trong một thành phố hoặc toàn bộ khu vực, như thể hiện trong Hình 2.3. Bộ tổng hợp
EV có thể giảm lượng tín hiệu giao tiếp tới MO. Do đó, bộ tổng hợp EV có thể giảm
độ phức tạp của nhà điều hành thị trường và cải thiện rủi ro về an ninh mạng.

Hình 2. 3. Mơ hình kết nối V2G

Các mơ hình đề xuất
!

HV: Lâm Bửu Q


Luận văn Thạc sĩ

12

!

GVHD: TS. Nguyễn Phúc Khải

Bảng 2. 1. Phân loại trạm sạc dựa trên tiêu chuẩn SAE
Loại

AC

DC

Tốc độ sạc

Chậm

Bình thường Nhanh

Sạc nhanh

Mức độ

1

2

3

Điện áp

120VDC

240VDC

-

Dịng cực đại

12A

16A

-

Cơng suất cực đại

2KW

20kW

Kết nối với lưới

1 pha

1 hoặc 3 pha

-

3 pha

3 pha

3 pha

Thời gian sạc

17h

1.2h

-

1.2h

20ph

<10ph

1

2

3

200200200300VDC 300VDC 600VDC
80A

>20KW 40KW

200A

400A

100KW 240KW

2.2.! Tác động của hệ thống trạm sạc khi tích hợp vào lưới điện phân phối
2.2.1.! Tác động lên độ ổn định lưới điện
Tính ổn định của hệ thống điện có nghĩa là khả năng hệ thống điện lấy lại tình
trạng hoạt động ổn định sau khi gặp sự cố. Nhiều vụ mất điện đã được báo cáo do hệ
thống điện không ổn định cho thấy tầm quan trọng của các nghiên cứu về độ ổn định.
Đối với các xe điện, khi sạc từ lưới điện sẽ tồn tại dưới dạng tải phi tuyến tính có các
đặc tính khác với tải thơng thường, chúng có thể gây ra căng thẳng cho hệ thống điện.
Hơn nữa, sự không chắc chắn về điểm kết nối EV, thời gian và khoảng thời gian sạc

gây ra những thách thức trong việc dự đoán hành vi của loại tải mới này. Do đó, việc
sạc EV quy mơ lớn có thể gây ra lo ngại về độ ổn định của hệ thống điện [10]. Trước
đây, các nghiên cứu về độ ổn định chỉ dành cho phần truyền tải của hệ thống điện.
Tuy nhiên, với sự thâm nhập cao của các EV vào mạng phân phối, ngành điện
cũng đang tập trung vào nghiên cứu độ ổn định của mạng phân phối [11]. Vì các đặc
tính của tải có thể ảnh hưởng đáng kể đến độ ổn định của hệ thống điện, nên cần có
một mơ hình tải EV chính xác để nghiên cứu độ ổn định của hệ thống [10]. Các loại

Các mơ hình đề xuất
!

HV: Lâm Bửu Q