Main Content

このページの内容は最新ではありません。最新版の英語を参照するには、ここをクリックします。

Vehicle-to-Grid (V2G) システムの 24 時間シミュレーション

この例では、1 日間のさまざまなイベントの発生時にマイクログリッド上の周波数を制御するために使用する Vehicle-to-Grid システムを説明します。Specialized Power Systems のフェーザ モードでは、24 時間シナリオの高速シミュレーションが可能です。

説明

マイクログリッドは 4 つの主要部分に分かれます。ベース発電機として機能するディーゼル発電機、再生可能エネルギーを生成する PV ファームと風力発電プラントの組み合わせ、V2G システムと、その隣にあるシステムの最後の部分であるグリッドの負荷です。マイクログリッドのサイズは、春または秋の消費電力が少ない日における 1000 世帯のコミュニティをおおまかに表します。ベース モデルには 100 台の電気自動車があります。つまり、車の数と世帯数には 1:10 の比が成り立ちます。これは近い将来に実現可能なシナリオです。

ディーゼル発電機

ディーゼル発電機は、消費電力と生産電力のバランスを調整します。同期機の回転子の速度を確認すると、グリッドの周波数偏差がわかります。

再生可能エネルギー

このマイクログリッドには 2 つの再生可能エネルギー源があります。まず、PV ファームが、カバーする面積の大きさ、ソーラー パネルの効率性および太陽放射照度データという 3 つの係数に比例したエネルギーを生成します。次に、風力発電プラントの簡易モデルによって電力が生成され、続いて風と線形的な関係を結びます。風力が定格値に達すると、風力発電プラントが定格電力を生成します。風速が最大風速値を超えると、風が元の定格値に戻るまで、風力発電プラントがグリッドからトリップします。

Vehicle-to-Grid

V2G には 2 つの機能があります。接続されているバッテリーの充電を制御し、1 日の間にイベントが発生したときに、使用可能な電力を使ってグリッドを安定化させます。このブロックでは、5 つの異なる自動車ユーザー プロファイルを実装します。

  • プロファイル #1: 通勤する人。職場で車を充電する可能性があります。

  • プロファイル #2: 通勤する人。職場で車を充電する可能性がありますが、より長時間運転します。

  • プロファイル #3: 通勤する人。職場で車を充電する可能性はありません。

  • プロファイル #4: 自宅にいる人。

  • プロファイル #5: 夜勤につく人。

負荷

負荷は、住宅用負荷と、マイクログリッド上の産業用誘導負荷 (換気システムなど) の影響を表すために使用する非同期機で構成されます。住宅用負荷は、与えられた力率の消費プロファイルの後に続きます。非同期機は、回転子の速度と機械トルクの平方関係によって制御されます。

シナリオ

シミュレーションは 24 時間続きます。太陽の強度は、正午に最も強くなる通常の分布に従います。風は日中大きく変動し、複数のピークと谷があります。住宅用負荷は、通常の世帯消費に類似した典型的なパターンに従います。消費量は日中は低く、夕方にピークに達し、夜間はゆっくりと減少します。日中のグリッドの周波数は、次の 3 つのイベントに影響を受けます。

  • 3 時という早い時間に非同期機の立ち上げが行われる

  • 正午に発生した部分日陰が太陽光発電の生産量に影響を与える

  • 22 時に風力発電プラントが許容最大風力を超えたためトリップする

シミュレーション

モデル例を実行し、1 日全体の電力プロファイル (発電と消費) を観察します。各発電システムの寄与と、ピーク制御に対する Vehicle-to-Grid システムの影響を見ることができます。