Определение расчетных электрических нагрузок зарядной инфраструктуры для электромобилей, интегрированной в электрические установки жилых и общественных зданий

АКТУАЛЬНОСТЬ исследования заключается в совершенствовании нормативной базы, регламентирующей порядок определения расчетной нагрузки общественных зданий при интеграции в электроустановки указанных зданий зарядной инфраструктуры для электромобилей. ЦЕЛЬ. Определение графика потребления электроэнергии, коэффициента одновременности и несовпадения максимумов зарядной инфраструктуры для электромобилей с последующей разработкой предложений по актуализации СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа» в части методики определения расчетной нагрузки общественных зданий при интеграции в электроустановки указанных зданий зарядной инфраструктуры для электромобилей. МЕТОДЫ. При выполнении поставленной цели были использованы экспериментальные, математические и статистические методы. РЕЗУЛЬТАТЫ. Разработана методика определения коэффициентов одновременности и несовпадения максимумов зарядных станций электромобилей, и получены их численные значения в зависимости от типа, мощности и сочетания одновременно работающих коннекторов зарядных станций. Разработаны предложения по внесению изменений к СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа» в части методики определения расчетных электрических нагрузок зарядной инфраструктуры для электромобилей, интегрированной в электрические установки общественных зданий. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Разработка методики расчета электрических нагрузок одновременно с разработкой коэффициентов спроса, одновременности и коэффициента несовпадения максимумов зарядной инфраструктуры для электромобилей, интегрированной в общественные здания, будет способствовать оптимизации затрат на технологическое присоединение к электрическим сетям.

1. Бутырин П.А., Халютин С.П. Производство систем электропитания для автономных электротранспортных средств в России // Электричество. 2023. № 2. С. 13-26. DOI: 10.24160/0013-5380-2023-2-13-26.

2. Чжан К., Коровкин Н.В., Тан М. Анализ спроса на зарядку электромобилей в Ланьчжоу (Китай) // Электричество. 2024. № 9. С. 52-59. DOI: 10.24160/0013-5380-2024-9-52-59. EDN GHKGNT.

3. Gilleran M., Bonnema E., Woods J., et al. Impact of electric vehicle charging on the power demand of retail buildings // Applied Energy. 2021. Vol. 4. Art. no. 100062. DOI: 10.1016/j.adapen.2021.100062.

4. Ali S., Wintzek P., Zdrallek M. Development of demand factors for electric car charging points for varying charging powers and area types // IEEE Electricity. 2022. Vol. 3. Iss. 3. P. 410-441. DOI: 10.3390/electricity3030022.

5. Сафин А.Р., Ившин И.В., Цветков А.Н., и др. Развитие технологии мобильных зарядных станций для электромобилей // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2021. Т. 23. № 5. С. 100-114. DOI: 10.30724/1998-9903-2021-23-5-100-114. EDN YIGCHH.

6. Cui Q., Weng Y., Tan C.-W. Electric vehicle charging station placement method for urban areas // IEEE Transactions on Smart Grid. 2019. Vol. 10. Iss. 6. P. 6552-6565.

7. Гвоздев Д.Б., Сафарян А.В., Королев А.А., и др. Принципы интеллектуального управления зарядными станциями для электромобилей // Электроэнергия. Передача и распределение. 2022. № S1(24). С. 8-14. EDN XMLXAG.

8. Xiong Y., Gan J., An B., et al. Optimal electric vehicle fast charging station placement based on game theoretical framework // IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems. 2018. Vol. 19. Iss. 8. P. 2493-2504. Art. no. 8064175. DOI: 10.1109/TITS.2017.2754382.

9. Аргасцев А.Ю., Жданеев О.В., Мякочин Ю.О. Развитие производства отечественных зарядных станций для электротранспорта // Электрические станции. 2022. № 6(1091). С. 42-53. EDN PHSNFT.

10. Воронин В.А., Непша Ф.С. Управление напряжением в низковольтных распределительных сетях в условиях внедрения домашних зарядных станций электромобилей // iPolytech Journal. 2024. Т. 28. № 2. С. 261-271. DOI: 10.21285/1814-3520-2024-2-261-271. EDN ZWSVER.

11. Кудрявцев А.А., Бабушкин М.А. Подстанция малой мощности 110/0,4 кВ как элемент электроснабжения зарядной инфраструктуры // Энергия единой сети. 2021. № 1(56). С. 56-59. EDN RTHFCK.

12. Воронин В.А., Непша Ф.С. Мультиагентное моделирование развития электрозарядной инфраструктуры города Кемерово // Электроэнергия. Передача и распределение. 2023. № 3(78). С. 10- 17. EDN XVUSOW.

13. Yousuf A.K.M., Wang Z., Paranjape R., et al. An in-depth exploration of electric vehicle charging station infrastructure: A comprehensive review of challenges, mitigation approaches and optimization strategies // IEEE Access. 2024. Vol. 12. P. 51570-51589. DOI: 10.1109/ACCESS.2024.3385731.

14. Вострокнутов А.Ю. Электромобили и зарядная инфраструктура // Электроэнергия. Передача и распределение. 2023. № 2(77). С. 18-19. EDN YFMIYA.

15. Валеева Ю.С., Калинина М.В., Зорина Т.Г., и др. Стимулирование развития электротранспорта как инструмент развития территории // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2022. Т. 14. № 1(53). С. 155-172. EDN UCKMFG.

16. Lam A.Y.S., Leung Y.-W., Chu X. Electric vehicle charging station placement: Formulation, complexity, and solutions // IEEE Transactions on Smart Grid. 2014. Vol. 5. Iss. 6. P. 2846 – 2856. Art. no. 6879337. DOI: 10.1109/TSG.2014.2344684.

17. Zema T., Sulich A., Grzesiak S. Charging stations and electromobility development: A cross- country comparative analysis // Energies. 2023. Vol. 16. Iss. 1. Art. no. 32. DOI: 10.3390/en16010032.

18. Soczówka P., Lasota M., Franke P., et al. Method of determining new locations for electric vehicle charging stations using GIS tools // Energies. 2024. Vol. 17. Iss. 18. Art. no. 4546. DOI: 10.3390/en17184546.

19. Chen L., Chung C.Y., Nie Y., et al. Modeling and optimization of electric vehicle charging load in a parking lot // IEEE PES Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference (APPEEC). 2013. Art. no. 6837301. DOI: 10.1109/APPEEC.2013.6837301.

20. Huang J., Zhu C., Liang Q., et al. A step-by-step load forecasting method considering electric vehicle charging stations // 3rd International Conference on Energy, Power and Electrical Technology. ICEPET. 2024. P. 1325-1329. DOI: 10.1109/ICEPET61938.2024.10627620.

21. Грачева Е.И., Наумов О.В., Федотов Е.А. Влияние нагрузочной способности силовых трансформаторов на их эксплуатационные характеристики // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2017. Т. 19. № 7-8. С. 71-77. EDN ZTQXSD.

22. Солуянов Ю.И., Федотов А.И., Ахметшин А.Р., и др. Актуализация удельных электрических нагрузок дошкольных образовательных и общеобразовательных учреждений // Вестник Чувашского университета. 2021. № 1. С. 134-145. DOI: 10.47026/1810-1909-2021-1-134-145. EDN RUVYDK.

23. Солуянов Ю.И., Федотов А.И., Ахметшин А.Р., и др. Актуализация удельных электрических нагрузок многоквартирных жилых домов Москвы и Московской области // Электричество. 2023. № 7. C. 52-65. DOI: 10.24160/0013-5380-2023-7-52-65. EDN IQAFRE.

24. Солуянов Ю.И., Федотов А.И., Ахметшин А.Р., и др. Анализ удельных электрических нагрузок коттеджных поселков // Электричество. 2024. № 4. C. 36-50. DOI: 10.24160/0013-5380-2024- 4-36-50.

25. Солуянов Ю.И., Федотов А.И., Ахметшин А.Р., и др. Анализ фактических электрических нагрузок помещений общественного назначения, встроенных в жилые здания // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2021. Т. 23. № 6. C. 134-147. DOI: 10.30724/1998-9903-2021-23-6-134-147. EDN MBYUSE.

26. Солуянов Ю.И., Ахметшин А.Р., Солуянов В.И. Актуализация удельных электрических нагрузок помещений общественного назначения, встроенных в жилые здания // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2021. Т. 23. № 3. С. 47-57. DOI: 10.30724/1998-9903-2021-23-3-47-57. EDN LANQDE.

27. Асташев М., Горожанкин П., Красноперов Р., и др. Пункт секционирования заглубленного исполнения с силовыми выключателями для кабельных сетей 6-10 кВ // Электроэнергия. Передача и распределение. 2024. № S2(33). С. 28-39. EDN CAGVGC.