Gestión del flujo de potencia de un sistema PV-batería conectado a la red para la carga de vehículos eléctricos

La expansión prospectiva de vehículos eléctricos (VE) y vehículos eléctricos híbridos enchufables plantea la necesidad de tasas de carga rápida. Las altas tasas de carga requeridas llevan a demandas de potencia elevadas, que pueden no ser soportadas por la red. En este documento, se presenta una técnica de flujo de potencia óptimo de una estación de carga rápida de VE alimentada por una batería PV, que busca minimizar continuamente el costo de operación. El objetivo es ayudar a la penetración de sistemas PV-batería en la red y apoyar la creciente necesidad de carga rápida de VE. Se formula un problema de optimización junto con las restricciones necesarias y se elige la función de costo operativo como una combinación de precios de la red eléctrica y el costo de degradación de la batería. En la primera etapa del procedimiento de optimización propuesto, se realiza una optimización de enjambre de partículas (PSO) fuera de línea como una capa de predicción. En la segunda etapa, se realiza programación dinámica (DP) como una capa de gestión reactiva en línea. Los datos del sistema pronosticados se utilizan en ambas etapas para encontrar la solución óptima de gestión de potencia. En la capa de gestión reactiva, las salidas de la PSO se utilizan para limitar las trayectorias de estado disponibles que se usan en la DP y, en consecuencia, mejorar el tiempo de cálculo y la eficiencia del sistema. Se implementa una compensación de error en línea en la DP y se retroalimenta a la capa de predicción para los ajustes de predicción necesarios. Se implementan con éxito simulaciones y resultados experimentales de prototipos de 1 kW para validar la efectividad del sistema y demostrar los beneficios de usar un sistema híbrido conectado a la red de PV-batería para estaciones de carga rápida de VE.