Αντικεραυνική προστασία σε σταθμούς φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων
Loading...
Date
2025-06-18
Authors
Νούλα, Αναστασία Στυλιανή
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Τα ηλεκτρικά και τα υβριδικά οχήματα εισάγονται όλο και περισσότερο στην αγορά σε παγκόσμιο
επίπεδο. Οι υποδομές φόρτισης σταδιακά αυξάνονται για να υποστηρίξουν αυτή τη διείσδυση πουπαρατηρείται και γι’ αυτόν τον λόγο είναι αναγκαίο να εξασφαλίζεται ότι η φόρτιση ηλεκτρικών καιυβριδικών οχημάτων γίνεται με ασφάλεια. Βασικό στοιχείο της ακεραιότητας του εξοπλισμού είναιη χρήση κατάλληλης προστασίας, ώστε να μη φθείρεται ο εξοπλισμός υπό ακραίες συνθήκες.Στην παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζεται το σενάριο άμεσων και έμμεσων κεραυνικώνπληγμάτων σε γραμμή Μέσης Τάσης που τροφοδοτεί έναν σταθμό φόρτισης και σχεδιάζεται ηκατάλληλη αντικεραυνική προστασία. Όλα τα συστήματα που σχεδιάζονται και χρησιμοποιούνταιστην παρούσα εργασία γίνονται στο περιβάλλον MATLAB/Simulink, κυρίως με χρήση της βιβλιοθήκηςSimscape Electrical.Αρχικά, γίνεται ανάλυση της λειτουργίας του σταθμού φόρτισης υπό κανονικές συνθήκες.Χρησιμοποιείται το μοντέλο “DC Fast Charger for Electric Vehicle” της MathWorks, που προσομοιώνειέναν ταχυφορτιστή, δηλαδή έναν off-board φορτιστή μεθόδου τέσσερα. Για να ολοκληρωθεί ημελέτη υπό ακραίες συνθήκες και μετέπειτα με προσθήκη προστασίας, γίνονται κατάλληλεςτροποποιήσεις στο αρχικό μοντέλο.Στη συνέχεια, προσομοιώνεται η τροφοδοσία. Το δίκτυο που μοντελοποιείται, αποτελείται από μιαγραμμή Μέσης Τάσης, η οποία μέσω ενός Μετασχηματιστή συνδέεται με μια γραμμή Χαμηλής Τάσηςκαι μετέπειτα στον ταχυφορτιστή. Οι τιμές που επιλέγονται για κάθε στοιχείο του υποσυστήματος
της τροφοδοσίας στοχεύουν σε προσέγγιση δικτύου που βασίζεται σε προδιαγραφές του Ελληνικούδικτύου διανομής ενέργειας.Έπειτα, σχεδιάζονται τα κεραυνικά πλήγματα που θα χρησιμοποιηθούν. Πιο συγκεκριμένα, για τοάμεσο πλήγμα στη γραμμή Μέσης Τάσης επιλέγεται πλήγμα 200kA 10/350μs και για το έμμεσο 20kA8/20μs. Προσομοιώνονται μέσω της συνάρτησης Heidler με χρήση ενός MATLAB function block σεσύνδεση με τις κατάλληλες σταθερές για κάθε περίπτωση κεραυνού.Έχοντας ενώσει την προσομοίωση του δικτύου με τον ταχυφορτιστή, οι επιπτώσεις πουπαρατηρούνται συνδέοντας τα πλήγματα με τη γραμμή Μέσης Τάσης, οδηγούν στο συμπέρασμα πωςη προσθήκη προστασίας είναι απαραίτητη. Γι΄αυτό με χρήση του μοντέλου ΙΕΕΕ και με προσθήκηπαραμέτρων βάση κατασκευαστών, δημιουργούνται τα κατάλληλα κυκλώματα για τημοντελοποίηση Surge Arresters.Τέλος, κρίνεται η ποδοτικότητα της αντικεραυνικής προστασίας και γίνεται ανάλυση και σύγκρισητων αποτελεσμάτων για κάθε υποπερίπτωση. Αναλυτικότερα, γίνεται σύγκριση της κανονικήςλειτουργίας με κάθε περίπτωση πλήγματος και σύγκριση μεταξύ των πληγμάτων με την απουσία καιτην παρουσία προστασίας στο δίκτυο που τροφοδοτεί τον ταχυφορτιστή.
Description
Keywords
Αντικεραυνική προστασία, Σταθμοί φόρτισης, Ηλεκτρικά οχήματα