Elektrikli araç şarj istasyonlarının dağıtım şebekesine etkilerinin incelenmesi
Examination of the i̇mpacts of electric vehicle charging stations on the distribution grid
Yazar: RIDVAN COŞKUN
Danışman: PROF. DR. MUHSİN TUNAY GENÇOĞLU
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik Tesisleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Elektrikli araç şarj istasyonları, çevre dostu ve sürdürülebilir bir ulaşım seçeneği olan elektrikli araçların yaygınlaşmasını destekleyen önemli bir altyapıdır. Ancak, elektrikli araç şarj istasyonlarının şebekeye etkileri de göz önünde bulundurulmalıdır. Elektrikli araç şarj istasyonlarının dağıtım sisteminde meydana getirdiği etkilerin sebebi, elektrikli araçların hızlı bir şekilde şarj edilmesi için yüksek güç gereksinimine ihtiyaç olmasıdır. Bu duruma ek olarak aynı bölgede birden fazla elektrikli araç şarj talebinde bulunduğunda daha fazla güç talebinde bulunulmaktadır. Bu, şarj istasyonlarının enerji ihtiyacının artmasına neden olur ve yerel elektrik şebekelerinin kapasitesini zorlar. Elektrikli araçların hızlı şarj ihtiyacı, şebeke üzerindeki yükü artırarak sistemde harmoniklerin oluşmasına, gerilim dalgalanmalarına ve aşırı yüklenmelere yol açabilir. Bu durum, enerji kayıpları ve şebeke kesintileri gibi sorunlara neden olabilir. Ayrıca, şarj istasyonlarının yoğun olduğu bölgelerde altyapı eksiklikleri ortaya çıkabilir ve ek maliyetler gerektirebilir.
Ayrıca, elektrikli araç şarj istasyonlarının aşırı yoğun olduğu bölgelerde, şebekeye yönelik altyapı eksikliği sorunları ortaya çıkabilir. Bu durumda, yeni şebeke yatırımları ve güç dağıtımı için ek maliyetler gerekebilir.
Sonuç olarak, elektrikli araç şarj istasyonlarının şebekeye olumsuz etkileri göz ardı edilemez. Ancak, uygun planlama, akıllı şebeke teknolojileri ve düzenlemelerle, elektrikli araçların yaygınlaşması için gereken altyapı sağlanabilir ve şebeke üzerindeki etkiler minimize edilebilir.
Bu çalışmada, elektrikli araçlar ve elektrikli araç şarj istasyonları incelenerek, PowerFactory DIgSILENT programında benzetim çalışmaları yapılmış ve elektrikli araç şarj istasyonlarının şebeke üzerindeki etkileri incelenmiştir. Uygulama çalışması için Fırat Üniversitesi yerleşkesine ait orta gerilim tek hat şeması kullanılmıştır.

Abstract:
Electric vehicle charging stations are an essential infrastructure supporting the proliferation of electric vehicles, which are an environmentally friendly and sustainable transportation option. However, the impact of electric vehicle charging stations on the grid must also be considered. The reason for the impact of electric vehicle charging stations on the distribution system is the high power requirement for fast charging of electric vehicles. In addition, when multiple electric vehicle charging requests occur in the same area, there is an increased power demand. This leads to an increase in the energy needs of the charging stations, straining the capacity of local power grids. The fast charging requirements of electric vehicles increase the load on the grid, leading to harmonics, voltage fluctuations, and overloads in the system. This situation can cause problems such as energy losses and power outages. Additionally, infrastructure deficiencies may emerge in areas with a high density of charging stations, requiring additional costs.
Moreover, in regions where electric vehicle charging stations are excessively concentrated, infrastructure deficiency problems related to the grid may arise. In this case, new grid investments and additional costs for power distribution may be required.
In conclusion, the adverse effects of electric vehicle charging stations on the grid cannot be ignored. However, with proper planning, smart grid technologies, and regulations, the necessary infrastructure for the proliferation of electric vehicles can be provided, and the effects on the grid can be minimized.
In this study, electric vehicles and electric vehicle charging stations were examined, simulation studies were carried out in the PowerFactory DIgSILENT program and the effects of electric vehicle charging stations on the grid were examined. For the application study, the medium voltage single line diagram of the Fırat University campus was used.