Gestione ottimizzata della carica abituale dei veicoli elettrici
Creators: name: Salmina, Elia
Publisher: name: Scuola Universitaria della Svizzera Italiana (SUPSI)
Year: 2022

description: Con l’aumento del numero di EV (Veicoli elettrici) in circolazione sempre piú aziende pensano di espandersi verso questa direzione. Per questo nuovi e difficili problemi derivano da questo sviluppo. In particolare ci si é concentrati nello scenario in cui un alto numero di EVs stanno caricando sulla stessa rete di distribuzione. Un alto numero di EV rischia di portare ad una saturazione della rete di distribuzione, con conseguenti problemi all’intero dell’ edificio, ai coinquilini e ai conducenti di auto elettriche. Nel corso di questo documento vengono definiti dei modelli matematici e algoritmi che permettono la simulazione di diversi scenari di ricarica. • Algoritmo non ottimizzato per dividere equamente l’energia disponibile tra tutte le colonnine di ricarica attive • Modello matematico per minimizzare il picco massimo sfruttando • Modello matematico con una funzione di trade-off e min-maxing del picco massimo con l’aggiunta di una prioritá a percentuali di cariche sotto una certa soglia. Questi modelli sono poi simulati con dati sintetici con l’obiettivo di capire il valore minore possibile del picco massimo, con lo scopo di minimizzarlo in diverse circostanze. Il simulatore utilizzato usa la libreria Pyomo, che utilizza il solver Gurobi per ottimizzare e risolvere modelli matematici. I risultati finali permettono di estrapolare ed analizzare un insieme di valori da cui si possono trarre delle conclusioni. Il modello con prioritá permette di ottimizzare e bilanciare meglio un picco di potenza massimo con uno stato di carica ed un tempo di carica piú corto. Questo beneficia sia i guidatori, che avranno il veicolo pronto e carico in meno tempo, sia i gestori dell’edificio che non avranno problemi di sovraccarico nella rete di distribuzione. -- Due to the rising increase of EVs (Eletric Vehicle) on the market more and more companies are starting to expand towards this direction. Therefore, new challenging problems are arising from this development. In particular, we focus on the scenario in which a high number of EVs are charging on the same distribution grid. This may cause an overload of the network because of the high energy demand, with likely consequences for the entire building, for the users and their EVs. In this work mathematical models and algorithms will be presented that allow to simulate and optimize different charging scenarios. • A non-optimized algorithm that evenly divides the available power throughout all the active charging stations, • A mathematical model to minimizes the maximum power peak • A mathematical model with a trade-off function that min-maxes the peak, coupled with a priority function at different State of Charge of EVs. These models are used in a simulation with synthetic data with the aim of finding a minimum value for the maximum peak, with the final objective of achieving a stable situation on the distribution grid. The priority models allow us to better balance the situation, with a trade-off function, between a the maximum power peak and a sufficent State of Charge in a short amount time. This benefits both the EVs owners, which will have their vehicle sufficently charged in less time, and the building owners which will not have overload on the grid and blackouts.