Modeling the Impact of Electric Vehicle Charging Stations (EVCSs) on the Electrical Grid and Optimizing Their Placement
Özet
Bu kitap, elektrikli araç şarj istasyonlarının (EVCS) enerji dağıtım şebekesi üzerindeki etkilerini modelleyerek, şarj istasyonlarının optimal yerleştirilmesi üzerine bir çalışma sunmaktadır. Elektrikli araçların yaygınlaşmasıyla birlikte, hızlı şarj istasyonlarının enerji yükü üzerinde önemli etkileri oluşmakta, bu da enerji kayıpları, gerilim düşümleri ve şebeke istikrarının bozulması gibi problemlere yol açmaktadır. Kitap, bu sorunları çözmek için aktif güç kayıplarını minimize etme, gerilim sapmasını azaltma ve gerilim stabilite indeksini maksimize etme amaçlarını içeren çok objektifli bir optimizasyon yöntemi geliştirmiştir. IEEE-33, IEEE-69 ve gerçek Hatay 10-bus dağıtım sistemleri üzerinde yapılan vaka çalışmalarında, geleneksel Archimedes Optimizasyon Algoritması (AOA) ve onun geliştirilen versiyonları (MAOA ve MDAOA) kıyaslanmıştır. Özellikle MDAOA algoritması, genişletilmiş boyut mekanizması sayesinde daha iyi keşif ve stabil sonuçlar elde etmiştir. Çalışmada EVCS yerleştirmesinde sadece talep değil, aynı zamanda şebeke kısıtlarının da dikkate alınması gerektiği vurgulanmaktadır. Bu sayede enerji kayıpları azaltılıp, gerilim profilleri iyileştirilmiş ve şebeke stabilitesi artırılmıştır. Ayrıca, MAOA ve MDAOA algoritmalarının erken yakınsamayı önleyerek çözüm çeşitliliğini artırdığı belirtilmiştir. Kitap, güncel literatür taraması, şarj teknolojileri, şarj istasyonlarının elektriksel modelleri ve iyileştirme algoritmalarının detaylı anlatımını içermekte olup, elektrikli araç şarj altyapısının elektrik şebekeleriyle entegrasyonunda önemli bir rehber niteliğindedir.
This book models the impact of Electric Vehicle Charging Stations (EVCS) on electrical distribution grids and proposes optimized placement strategies to mitigate adverse effects. With the rapid adoption of electric vehicles (EVs) and the proliferation of high-power fast charging stations, significant additional loads are imposed on distribution networks, leading to issues such as increased power losses, voltage drops, and potential stability problems. The study formulates a multi-objective optimization problem aiming to minimize active power losses and voltage deviation while maximizing the voltage stability index (VSI). The problem is evaluated on IEEE-33, IEEE-69 bus test systems and a real 10-bus Hatay distribution network. The classical Archimedes Optimization Algorithm (AOA) and its enhanced variants Modified AOA (MAOA) and Dimension-Enhanced Modified AOA (MDAOA) are applied for optimal EVCS placement. Results demonstrate that MDAOA outperforms other algorithms due to improved exploration capabilities through dimension enhancement and adaptive parameter control mechanisms, yielding better convergence and reliability. The book emphasizes that EVCS placement should incorporate grid constraints alongside user demand to prevent detrimental network effects. Overall, optimized EVCS deployment reduces network losses, improves voltage profiles, and enhances system reliability without costly infrastructure upgrades. Detailed comparisons, mathematical formulations, and extensive literature reviews provide a comprehensive framework for researchers and power system engineers focused on sustainable EV infrastructure integration.
Atıf bilgisi
Mustafa Nurmuhammed, Ozan Akdağ, Teoman Karadağ. (2026). Modeling the Impact of Electric Vehicle Charging Stations (EVCSs) on the Electrical Grid and Optimizing Their Placement. Bidge Yayınları. DOI: 10.70269/1GGCPMXVVIE3
