The electrification of transportation in Europe is expanding quickly, offering a promising way to cut CO2 emissions in the energy and transportation sectors while producing a wide range of positive social effects. To ensure grid stability and power quality, it is necessary to address the challenges associated with integrating electric vehicles (EVs) into the power grid. This study examines the effects of EV charging loads on current low voltage distribution systems while considering the special property of mobile EV loads as well as power quality and grid stability. This paper examines various criteria, including grid impact with various EV chargers, the mobile nature of EV load, power quality considerations, voltage profiles, and the spread/peak demand of load curves, to thoroughly analyze the effects of EV integration. A thorough report focusing on both the component and system levels presents the research findings. The study investigates how EV chargers contribute to grid pollution at the component level and offer potential remedies to reduce negative effects on power quality. Additionally, in relation to various feeders and load curves, the significance of EV load location, current load distribution, and the distribution of EV charging loads are discussed. Simulated case studies are used to deepen understanding, and they are supported by an extensive review of the body of literature. Finally, the study investigates load mitigation strategies to prevent potential overloading of aging infrastructure and provides workable solutions for handling the rising demand for EV charging. This study contributes to the effective integration of EVs into the current low voltage distribution systems, ensuring a smooth transition to a sustainable and electrified transportation future in Europe by addressing the potential grid congestion and compensatory issues.

L'elettrificazione dei trasporti in Europa si sta espandendo rapidamente, offrendo un modo promettente per ridurre le emissioni di CO2 nei settori dell'energia e dei trasporti, producendo al contempo un'ampia gamma di effetti sociali positivi. Per garantire la stabilità della rete e la qualità dell'energia, è necessario affrontare le sfide associate all'integrazione dei veicoli elettrici (EV) nella rete elettrica. Questo studio esamina gli effetti dei carichi di ricarica dei veicoli elettrici sugli attuali sistemi di distribuzione a bassa tensione tenendo conto delle proprietà speciali dei carichi mobili dei veicoli elettrici, nonché della qualità dell'energia e della stabilità della rete. Questo documento esamina vari criteri, tra cui l'impatto sulla rete con vari caricabatterie per veicoli elettrici, la natura mobile del carico dei veicoli elettrici, le considerazioni sulla qualità dell'alimentazione, i profili di tensione e la diffusione/picco della domanda delle curve di carico, al fine di analizzare a fondo gli effetti dell'integrazione dei veicoli elettrici. I risultati della ricerca sono presentati in un rapporto approfondito incentrato sui livelli dei componenti e del sistema. Lo studio indaga su come i caricatori di veicoli elettrici contribuiscono all'inquinamento della rete a livello di componenti e offrono potenziali rimedi per ridurre gli effetti negativi sulla qualità dell'energia. Inoltre, in relazione a vari alimentatori e curve di carico, vengono discussi il significato della posizione del carico EV, la distribuzione del carico corrente e la distribuzione dei carichi di ricarica EV. Gli studi di casi simulati vengono utilizzati per approfondire la comprensione e sono supportati da un'ampia revisione del corpo della letteratura. Infine, lo studio esamina le strategie di mitigazione del carico per prevenire il potenziale sovraccarico dell'infrastruttura obsoleta e fornisce soluzioni praticabili per gestire la crescente domanda di ricarica dei veicoli elettrici. Questo studio contribuisce all'effettiva integrazione dei veicoli elettrici negli attuali sistemi di distribuzione a bassa tensione, garantendo una transizione agevole verso un futuro di trasporto sostenibile ed elettrificato in Europa affrontando la potenziale congestione della rete e i problemi di compensazione.

Impact of EV charging stations on LV distribution

Ud Din, Jamil
2022/2023

Abstract

The electrification of transportation in Europe is expanding quickly, offering a promising way to cut CO2 emissions in the energy and transportation sectors while producing a wide range of positive social effects. To ensure grid stability and power quality, it is necessary to address the challenges associated with integrating electric vehicles (EVs) into the power grid. This study examines the effects of EV charging loads on current low voltage distribution systems while considering the special property of mobile EV loads as well as power quality and grid stability. This paper examines various criteria, including grid impact with various EV chargers, the mobile nature of EV load, power quality considerations, voltage profiles, and the spread/peak demand of load curves, to thoroughly analyze the effects of EV integration. A thorough report focusing on both the component and system levels presents the research findings. The study investigates how EV chargers contribute to grid pollution at the component level and offer potential remedies to reduce negative effects on power quality. Additionally, in relation to various feeders and load curves, the significance of EV load location, current load distribution, and the distribution of EV charging loads are discussed. Simulated case studies are used to deepen understanding, and they are supported by an extensive review of the body of literature. Finally, the study investigates load mitigation strategies to prevent potential overloading of aging infrastructure and provides workable solutions for handling the rising demand for EV charging. This study contributes to the effective integration of EVs into the current low voltage distribution systems, ensuring a smooth transition to a sustainable and electrified transportation future in Europe by addressing the potential grid congestion and compensatory issues.
ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
18-lug-2023
2022/2023
L'elettrificazione dei trasporti in Europa si sta espandendo rapidamente, offrendo un modo promettente per ridurre le emissioni di CO2 nei settori dell'energia e dei trasporti, producendo al contempo un'ampia gamma di effetti sociali positivi. Per garantire la stabilità della rete e la qualità dell'energia, è necessario affrontare le sfide associate all'integrazione dei veicoli elettrici (EV) nella rete elettrica. Questo studio esamina gli effetti dei carichi di ricarica dei veicoli elettrici sugli attuali sistemi di distribuzione a bassa tensione tenendo conto delle proprietà speciali dei carichi mobili dei veicoli elettrici, nonché della qualità dell'energia e della stabilità della rete. Questo documento esamina vari criteri, tra cui l'impatto sulla rete con vari caricabatterie per veicoli elettrici, la natura mobile del carico dei veicoli elettrici, le considerazioni sulla qualità dell'alimentazione, i profili di tensione e la diffusione/picco della domanda delle curve di carico, al fine di analizzare a fondo gli effetti dell'integrazione dei veicoli elettrici. I risultati della ricerca sono presentati in un rapporto approfondito incentrato sui livelli dei componenti e del sistema. Lo studio indaga su come i caricatori di veicoli elettrici contribuiscono all'inquinamento della rete a livello di componenti e offrono potenziali rimedi per ridurre gli effetti negativi sulla qualità dell'energia. Inoltre, in relazione a vari alimentatori e curve di carico, vengono discussi il significato della posizione del carico EV, la distribuzione del carico corrente e la distribuzione dei carichi di ricarica EV. Gli studi di casi simulati vengono utilizzati per approfondire la comprensione e sono supportati da un'ampia revisione del corpo della letteratura. Infine, lo studio esamina le strategie di mitigazione del carico per prevenire il potenziale sovraccarico dell'infrastruttura obsoleta e fornisce soluzioni praticabili per gestire la crescente domanda di ricarica dei veicoli elettrici. Questo studio contribuisce all'effettiva integrazione dei veicoli elettrici negli attuali sistemi di distribuzione a bassa tensione, garantendo una transizione agevole verso un futuro di trasporto sostenibile ed elettrificato in Europa affrontando la potenziale congestione della rete e i problemi di compensazione.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/10589/210086