Thuật ngữ ổn định dao động trong hệ thống điện thường dùng để chỉ khả năng duy trì đồng bộ của các máy phát điện trong lưới điện sau khi xảy ra nhiễu, điều này phụ thuộc vào khả năng duy trì của từng máy điện trong hệ thống, khôi phục trạng thái cân bằng giữa mômen điện từ và mômen cơ. Sự xâm nhập của hệ thống trạm sạc vào lưới điện ngày càng lớn chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến sự ổn định dao động của lưới điện. Tuy nhiên, vì các đặc tính của tải EV khác đáng kể so với tải trở kháng không đổi, dòng điện và công suất (ZIP) thông thường, điều cần thiết là phải mô hình hóa các tải EV một cách chi tiết để phân tích tác động của chúng đến độ ổn định dao động của lưới điện. Trong [12], [19], mô hình tải của bộ sạc EV, bao gồm bộ chuyển đổi AC – DC, bộ chuyển đổi DC – DC, bộ lọc và các thiết bị điều khiển đi kèm (Hình 2.8), đã được phát triển, đại diện cho mô hình tải của hệ thống sạc EV như một tổ hợp của thành phần công suất không đổi và thành phần hàm mũ âm phụ thuộc điện áp, như được chỉ ra trong 2.1.
Hình 2. 8. Sơ đồ khối cấu trúc bộ sạc EV
Sử dụng mô hình tải nạp EV trong (2.1), một mô hình không gian trạng thái tuyến tính của hệ thống đơn tuyến (SMIB)(Hình 2.9 đã được phát triển trong [3] để phân tích độ ổn định dao động của lưới điện với tải EV. Sau đó, mô hình không gian-trạng thái được sử dụng để tính toán tỷ lệ tắt dần của các chế độ dao động trong hệ thống SMIB bằng cách thay đổi a và α của mô hình tải trong (2.1), được
thể hiện trong Hình 2.10. Tỷ số tắt dần là một thước đo mô tả cách dao động trong một hệ thống sẽ phân rã sau một sự cố. Nó đã được chỉ ra trong [10] rằng tham số
α là âm trong mô hình tải EV 2.1, có thể là do điện trở bộ lọc, khóa chuyển đổi và cáp trong hệ thống sạc EV. Có thể thấy từ Hình 2.10 rằng tỷ số giảm chấn của hệ thống SMIB giảm khi một tham số α trong mô hình tải (2.1) trở nên âm. Do đó, việc tích hợp các tải EV trong lưới điện sẽ làm giảm tỷ lệ giảm chấn của dao động.
Hình 2. 9. Hệ thống SMIB với tải EV
Hình 2. 10. Tỷ lệ giảm chấn đối với hệ thống khi thay đổi giá trị a và α [3]
Tóm tắt các tác động của hệ thống EV lên lưới điện được tóm tắt ở Bảng 2.3
Bảng 2. 3. Tóm tắt tác động của hệ thống EV lên lưới điện
Đại lượng Ảnh hưởng khi tích hợp EV Tài liệu
Ổn định điện áp
Sạc EV thể hiện các đặc điểm tải rất khác so với tải thông thường. Việc tích hợp EV có thể ảnh hưởng tiêu cực đến sự ổn định điện áp của lưới điện, điều này phụ thuộc vào vị trí, mức độ thâm nhập, thời gian sạc EV
[10], [12]
Ổn định tần số
Sự không ổn định kết nối EV, mức độ thâm nhập và khoảng thời gian kết nối và ngắt kết nối làm tăng mức độ nhu cầu tải và ảnh hưởng tần số lưới. Nhưng EV có thể được vận hành là tải điều khiển được với tốc độ tăng tốc nhanh và có thể tham gia vào việc điều chỉnh tần số lưới
[13], [14], [20]
Ổn định dao động
Đặc điểm tải EV khác so với tải thông thường và theo hàm mũ âm nên có tác động nhiều hơn đến độ ổn định dao động của hệ thống điện
[3], [19]