Abstract | Tematika završnog rada govori o utjecaju električnog vozila na distribucijsku mrežu. Prilikom
integriranja obnovljivih izvora energije na distribucijsku mrežu pojavljuju se negativni učinci na
rad elektroenergetske mreže. To su porast vršnog opterećenja u vrijeme velike potražnje,
nesimetrija napona koja uzrokuje nestabilnost opskrbe električne energije koja je rezultat kvara u
postrojenju, izbacivanje iz pogona osjetljivije potrošače. Radi toga, uvođenje električnih vozila u
prometni sektor će biti veliki izazov za rad elektroenergetske mreže. Opisane su izvedbe
električnih vozila i navedeni su dijelovi od kojih su sastavljene pojedine vrste električnih vozila.
Također, detaljno je opisan proces rada pogonskog sustava svih vrsta električnih vozila. Izvršena
je analiza električnog vozila u usporedbi sa konvencionalnim vozilom. Potom je opisan povijesni
rad distribucijske mreže, tko upravlja nadzorom i kako funkcionira distribucijska mreža. Ove
mreže spadaju pod srednjonaponske i niskonaponske mreže. Sastoje se od četiri naponske razine:
35 kV, 20kV, 10kV i 0,4kV. U radu je prikazan tipičan prikaz distribucijske mreže u programu
Neplan i struktura radijalne mreže. U slučaju pojave negativnih učinaka u distribucijskoj mreži
važno je izraditi plan i potrebne mogućnosti za poboljšanje svojstava distribucijske mreže. Time
bi se naponska neravnoteža svela na minimum. Kako bi smanjili opterećenje na postojeće izvore
električne energije, potrebno je imati dodatnu rezervu u slučaju velike opterećenosti. Za tu svrhu
koristimo obnovljive izvore energije koji su blagodati prirode i prijeko potrebni za dodatnu
proizvodnju električne energije. Veliku prednost imaju od neobnovljivih izvora energije jer su
skoro pa neiscrpni u vremenu i imaju mogućnost regeneracije. Obnovljivi izvori energije su:
sunčeva energija, energija vjetra, vodna snaga, geotermalna toplinska energija i energija biomase.
Nadalje, detaljno je opisan proces punjenja litij-ionske baterije koja je najčešće korištena baterija
kao spremnik električne energije u električnim vozilima. Postoji dva načina punjenja baterije. To
su punjenje konstantnim naponom ili konstantnom strujom. Općenito, punjenje baterije se sastoji
od tri faze: početak punjenja ( period kada se baterija brzo puni, struja punjenja je velika ), glavni
period punjenja ( struja punjenja je konstantna ) i krajnji period punjenja ( struja punjenja polako
se smanjuje ). Razlikujemo tri načina punjenja: nekontrolirano, pasivno i aktivno punjenje.
Akitvno punjenje ima još jednu podjelu na jednosmjerno i dvosmjerno. Punjenje električnih vozila
se vrši na mjestima koje se zovu punionice. Vrste punionice su određene po snazi. Raspon snage
punionica je između 3,7 kW do 22 kW, ovisno još o jakosti struje. Prema načinu punjenja, snazi
punionice i pozicije punionica razlikujemo punionice sa normalnom, srednjom i visokom snagom.
Kako bi bio dovoljan broj dostupnih mjesta za punjenje električnih vozila važno je izgraditi
infrastrukturu za što bolju povezanost i sigurnost vožnje koja bi potaknula kupce za sve veću
potražnju električnih vozila. Postoje četiri vrste infrastrukture za punjenje električnih vozila. To
su struktura integrirane, odvojene infrastrukture, neovisne elektromobilnosti i struktura punionica
u vlasništvu različitih vlasnika. Pravilno punjenje i zaštita distribucijske mreže od preopterećenja
vrlo je važno i opisano je pojedinim strategijama koje omogućavaju korisnicima znatno
jednostavnije punjenje električnih vozila. |
Abstract (english) | The topic of the final paper is the impact of the electric vehicle on the distribution network. When
integrating renewable energy sources into the distribution network, negative effects on the
operation of the electricity network appear. These are an increase in peak load at a time of high
demand, voltage asymmetry that causes instability of the power supply resulting from a plant
failure, the decommissioning of more sensitive consumers. Therefore, the introduction of electric
vehicles in the transport sector will be a great challenge for the operation of the electricity network.
Designs of electric vehicles are described and the parts of which individual types of electric
vehicles are composed are listed. Also, the process of operation of the propulsion system of all
types of electric vehicles is described in detail. An analysis of the electric vehicle compared to the
conventional vehicle was performed. The historical operation of the distribution network, who
manages the supervision and how the distribution network works are then described. These
networks fall under medium and low voltage networks. They consist of four voltage levels: 35 kV,
20kV, 10kV and 0.4kV. A typical view of the distribution network in the program Neplan and the
structure of the radial network is shown. In the event of negative effects in the distribution network,
it is important to develop a plan and the necessary opportunities to improve the characteristics of
the distribution network. This would minimize the voltage imbalance. In order to reduce the load
on existing power sources, it is necessary to have an additional reserve in case of high load
capacity. For this purpose, we use renewable energy sources that are benefits of nature and much
needed for additional electricity production. They have a great advantage from non-renewable
energy sources because they are almost inexhaustible in time and have the ability to regenerate.
Renewable energy sources are: solar energy, wind energy, water power, geothermal thermal
energy and biomass energy. Furthermore, the process of charging a lithium-ion battery, which is
the most commonly used battery as an electrical storage tank in electric vehicles, is described in
detail. There are two ways to charge the battery. These are charging with constant voltage or
constant current. In general, charging a battery consists of three phases: the start of charging (the
period when the battery charges quickly, the charging current is high), the main charging period
(the charging current is constant) and the final charging period (the charging current slowly
decreases). We distinguish three ways of charging: uncontrolled, passive and active charging.
Active charging has another division into one-way and two-way. Charging of electric vehicles is
done in places called charging stations. The types of filling station are determined by the power.
The power range of charging stations is between 3.7 kW to 22 kW, depending on the current.
According to the method of charging, the power of the charging station and the position of the
charging stations, we distinguish between charging stations with normal, medium and high power.
In order to have a sufficient number of available places for charging electric vehicles, it is
important to build an infrastructure for better connectivity and driving safety that would encourage
customers to increase the demand for electric vehicles. There are four types of infrastructure for
charging electric vehicles. These are the structure of integrated, separate infrastructure,
independent electromobility and the structure of charging stations owned by different owners.
Proper charging and protection of the distribution network from overload is very important and is
described by certain strategies that allow users to charge electric vehicles much easier. |