بهینه سازی چندهدفه جایابی ایستگاه های شارژ خودروهای برقی در شهر تهران؛ تلفیق مدل های ترافیکی و شبکه برق

گسترش روزافزون استفاده از خودروهای برقی در کلان شهری مانند تهران، چالش های پیچیده ای را در زمینه مدیریت همزمان بار شبکه توزیع برق و ترافیک شهری ایجاد کرده است. عدم جایابی صحیح ایستگاه های شارژ می تواند منجر به افت ولتاژ، ناپایداری شبکه و همچنین افزایش زمان سفر و نارضایتی کاربران شود. هدف اصلی این پژوهش، ارائه یک مدل یکپارچه ترافیکی- الکتریکی برای بهینه سازی چندهدفه جایابی و تعیین ظرفیت ایستگاه های شارژ خودروهای برقی است تا تعادلی پایدار میان الزامات شبکه توزیع و نیازهای ترافیکی برقرار گردد. اساس کار در این مطالعه کاربردی، بهره گیری از شبیه سازی و بهینه سازی ریاضی مبتنی بر الگوریتم فراابتکاری NSGA-II می باشد. مدل پیشنهادی با اعمال محدودیت های فنی شبکه (نظیر حد مجاز ولتاژ و ظرفیت خطوط) و محدودیت های ترافیکی، بر روی شبکه معابر و برق منطقه ۶ شهرداری تهران به عنوان مطالعه موردی پیاده سازی شد. میزان موفقیت این پژوهش با استخراج جبهه پارتو و تحلیل نقاط مصالحه به اثبات رسیده است. نتایج نشان می دهد که استفاده از مدل تلفیقی پیشنهادی، منجر به کاهش ۱۸ درصدی تلفات توان شبکه و همچنین کاهش ۲۲ درصدی زمان انتظار رانندگان برای دریافت شارژ می شود. علاوه بر این، ارزیابی ها تایید کرد که پروفیل ولتاژ شبکه در سخت گیرانه ترین شرایط بارگذاری نیز در محدوده استاندارد مجاز (بزرگتر یا مساوی  p.u.۰.۹۵) حفظ می گردد. در نهایت، این مطالعه تایید می کند که برنامه ریزی توسعه زیرساخت های شارژ بر مبنای مدل های یکپارچه، دقت و قابلیت اطمینان بسیار بالاتری نسبت به رویکردهای تک بعدی دارد.

کلیدواژه ها:

خودروهای برقی ، جایابی ایستگاه شارژ ، بهینه سازی چندهدفه ، الگوریتم NSGA−II ، تلفیق شبکه برق و ترافیک