Charging load modelling of electric vehicles

Abstract

In this thesis, the EV charging load modelling is studied as a literature review. The study subject is narrowed to the uncontrolled charging of passenger cars, so the effects of electricity prices and controlled charging schemes are excluded. The study reviews 90 documents about EV charging load modelling and compares and discusses their results. As a result, the adequacy of power is not the first problem on a large scale, but instead problems will arise in the power grid infrastructure such as powerlines and substations and they are caused by the rise in the local peak power consumption. Additionally, power quality issues might arise. More localized modelling should be done to identify the parts of the distribution grid and the specific substations that will need an upgrade when the EV penetration rate rises. Smart charging mechanisms should mitigate these problems well, but this study does not focus on them.

Tässä työssä tutkitaan sähköautojen latauskuorman mallintamista kirjallisuuskatsauksena. Tutkimus on rajattu vapaaseen sähköauton lataukseen, joten hinnan ja kontrolloinnin vaikutukset latauskuormaan on rajattu ulos. Tutkimuksessa käydään läpi 90 artikkelia latauskuorman mallintamisesta ja vertaillaan tutkimuksia ja niiden tuloksia. Lopputuloksena huomataan, että kokonaiskuorma pysyy pitkään maltillisella tasolla, joten energian riittävyyteen ei tule suurta vaikutusta. Sen sijaan muuntajat ja sähköverkko voivat kuormittua paikallisesti sekä hetkellisesti hyvin paljon. Paikallisempaa mallinnusta tulisi tehdä, jotta saadaan ajoissa varauduttua kasvavaan kuormaan oikeissa paikoissa ja päivitettyä laitteisto, joka on vaarassa hajota. Myös älykkäät latausmekanismit voivat auttaa näihin ongelmiin, mutta niihin tämä tutkimus ei kuitenkaan keskity.