Grid effects of EV charging in LVDC network

Abstract

The future electrification of private motoring and public transportation will place stress on the existing electricity distribution network. LVDC method of distribution has the advantage of having higher power transmission capacity through existing LVAC lines and being able to deliver better quality electricity to end users. Because of the scarcity of existing systems available for examination, it is important to research different methods for evaluating the effects that a charging station has on the surrounding network.

In this thesis the effects of high-power fast charging are examined through HIL test system constructed at TUAS new energy lab in Turku. The results are then compared between Simulink and HIL models to estimate the feasibility of using downscaled hardware simulation in grid effect analysis and provide examples of the effects of charger connection to grids of different strengths.

Tulevaisuudessa yksityisautoilun ja joukkoliikenteen sähköistyminen tulevat kuormittamaan olemassa olevaa sähkön jakeluverkkoa. LVDC sähkönjakelun etuna on suurempi tehonsiirtokapasiteetti olemassa olevien LVAC linjojen kautta ja kyky toimittaa korkealaatuista sähköä loppukäyttäjille. Koska toiminnassa olevia järjestelmiä on vähän, on tärkeä tarkastella eri tutkimusmetodeja latausasemien ympäröiviin sähköverkkoihin aiheuttamista vaikutuksista.

Tässä työssä korkeatehoisen pikalatauksen verkkovaikutuksia tutkitaan TUAMK:n uuden energian laboratoriossa sijaitsevalla HIL laitteistolla. Tuloksia vertaillaan Simulink ja HIL mallien välillä, jotta voidaan arvioida testien toteutettavuutta pienennetyssä mittakaavassa ja esitellään esimerkkejä latauksen aiheuttamista vaikutuksista eri vahvuisiin verkkoihin.