ПІДВИЩЕННЯ ЯКОСТІ НАПРУГИ ON-GRID МІКРОМЕРЕЖІ З СОНЯЧНОЮ ГЕНЕРАЦІЄЮ ШЛЯХОМ ДИНАМІЧНОГО ЗАРЯДЖАННЯ ЕЛЕКТРОМОБІЛІВ

Богдан Пашкевич; Василь Калінчик

doi:10.20535/1813-5420.3.2026.368996

Т. · № 3 · 2026 жов 12, 2026 ЕНЕРГЕТИЧНІ СИСТЕМИ ТА КОМПЛЕКСИ

ПІДВИЩЕННЯ ЯКОСТІ НАПРУГИ ON-GRID МІКРОМЕРЕЖІ З СОНЯЧНОЮ ГЕНЕРАЦІЄЮ ШЛЯХОМ ДИНАМІЧНОГО ЗАРЯДЖАННЯ ЕЛЕКТРОМОБІЛІВ

БП

Богдан Пашкевич Відповідальний Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна

ВК

Василь Калінчик Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна

Сторінки9-17 Опублікованожов 12, 2026 ЛіцензіяВідкритий доступ

PDF

ТОМ · № 3 · 2026 85 Переглянути випуск

Анотація

В статті розглядається вплив некоординованого заряджання електромобілів у побутових мікромережах із сонячною генерацією. Показано, що таке заряджання спричиняє перевантаження ліній приєднання та неприпустимі відхилення напруги, а статичні графіки заряджання не використовують надлишків генерації. В роботі розроблено та верифіковано узагальнений алгоритм динамічного керування зарядним струмом електромобіля в on-grid мікромережі з обмеженою потужністю приєднання, що працює в реальному часі без прогнозування чи навчання моделі. Запропонована математична модель, яка сформульована в параметризованому вигляді — ключові обмеження задано як змінні, що забезпечує застосовність методу для довільної конфігурації домогосподарства. За основний критерій керування використано приріст відхилення напруги від власного навантаження, а не її абсолютний рівень, що відокремлює керований вплив зарядного пристрою від фонових коливань мережі та узгоджується з нормуванням швидких змін напруги. Показано, що для ліній зі значним еквівалентним опором визначальним обмеженням є нормування швидких змін напруги, а не ліміт потужності. Проведені експериментальні дослідження. Встановлено зростання коефіцієнта корисної дії бортового зарядного пристрою і лінійну залежність втрат від струму заряджання.

Ключові слова

#мікромережа #сонячна електростанція #електромобіль #динамічне заряджання #самоспоживання #швидкі зміни напруги #ліміт потужності приєднання

Посилання

Licari, J., Rhaili, S. E., Micallef, A., & Spiteri Staines, C. (2025). Addressing voltage regulation challenges in low voltage distribution networks with high renewable energy and electrical vehicles: A critical review. Energy Reports, 14, 2977–2997.
Tayri, A., & Ma, X. (2025). Grid impacts of electric vehicle charging: A review of challenges and mitigation strategies. Energies, 18(14), article number 3807. https://doi.org/10.3390/en18143807.
Ahmed, F., Ahmad, S., Rahman, M. T., Hazari, M. R., Faiz, R., Ahmed, T., & Karimi, M. (2025). A holistic review of electric vehicle charging impacts on power distribution networks: Technical challenges, smart mitigation strategies and future directions. Applied Energy.
DSTU EN 50160:2014 "Voltage characteristics of electricity supplied by public electricity networks" (EN 50160:2010, IDT). (2014, October). Kyiv: Ministry of Economic Development and Trade of Ukraine.
Camilleri, R., et al. (2024). Impacts of electric vehicles charging in low-voltage distribution networks: A case study in Malta. Energies, 17(2), article number 289. https://doi.org/10.3390/en17020289.
Kundu, S., & Hiskens, I. A. (2014). Overvoltages due to synchronous tripping of plug-in electric-vehicle chargers following voltage dips. IEEE Transactions on Power Delivery, 29(3), 1147–1156.
Natarajan, R., Selvaraj, J., Daniel, S., & Azerefegn, T. M. (2026). Optimized PI controller-based hybrid model for adaptive energy management in photovoltaic integrated electric vehicle charging microgrids. Scientific Reports, 16, article number 10341. https://doi.org/10.1038/s41598-026-40839-2.
Tabassum, S., Vijay Babu, A. R., & Dheer, D. K. (2025). Adaptive energy management strategy for sustainable xEV charging stations in hybrid microgrid architecture. Science and Technology for Energy Transition, 80, article number 22. https://doi.org/10.2516/stet/2025002.
Barker, T., Ghosh, A., Sain, C., Ahmad, F., & Al-Fagih, L. (2024). Efficient ANFIS-driven power extraction and control strategies for PV-BESS integrated electric vehicle charging station. Renewable Energy Focus, 48, article number 100523.
Singh, S., Jagota, S., & Singh, M. (2018). Energy management and voltage stabilization in an islanded microgrid through an electric vehicle charging station. Sustainable Cities and Society, 41, 679–694. https://doi.org/10.1016/j.scs.2018.05.055.
Fernandez, V., & Pérez, V. (2024). Optimization of electric vehicle charging control in a demand-side management context: A model predictive control approach. Applied Sciences, 14(19), article number 8736. https://doi.org/10.3390/app14198736.
Ranjbar, M., Baghaee, H. R., & Ramezani, A. (2026). Intelligent electric vehicle charging infrastructure: A comprehensive review of optimization, control, and grid integration strategies for sustainable mobility. Energy Strategy Reviews, 64, article number 102124. https://doi.org/10.1016/j.esr.2026.102124.
Albaba, M., Pierce, M., & Yeşilata, B. (2025). A real-world case study of solar PV integration for EV charging and residential energy demand in Ireland. Sustainability, 17(21), article number 9447. https://doi.org/10.3390/su17219447.
SAE International. (2017). J1772: SAE electric vehicle and plug in hybrid electric vehicle conductive charge coupler (Rev. OCT2017). Warrendale, PA: SAE International.
Lee, Z. J., Lee, G., Lee, T., Jin, C., Lee, R., Low, Z., Chang, D., Ortega, C., & Low, S. H. (2021). Adaptive charging networks: A framework for smart electric vehicle charging. IEEE Transactions on Smart Grid, 12(5), 4339–4350. https://doi.org/10.1109/TSG.2021.3074437.

Ліцензія

CCBY 4.0

Creative Commons Із зазначенням авторства 4.0 Міжнародна

Ця робота має відкриту ліцензію: вільно поширюйте та адаптуйте її, посилаючись на авторів і журнал. Умови ліцензії ↗

Наступна у випуску ПОЕТАПНЕ УДОСКОНАЛЕННЯ МЕТОДІВ КЕРУВАННЯ ТОПОЛОГІЄЮ РОЗПОДІЛЬНИХ МЕРЕЖ

§ 06 — Пов'язані

Схожі статті в цьому журналі

Пов'язані рецензовані дослідження, опубліковані в цьому журналі.

Усі випуски

МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ ГЕНЕРАЦІЇ У ФОТОЕЛЕКТРИЧНИХ СИСТЕМАХ ТА УПРАВЛІННЯ НАКОПИЧЕННЯМ ЕНЕРГІЇ

Олег Білецький, Олександр Карра

В даній роботі виконано аналіз електромагнітних явищ у ключових компонентах автономних мікросистем енергозабезпечення, що дозволило побудувати їхні математичні моделі.…

#мікросистема #двонаправлений dc-dc перетворювач #електромагнітні явища #накопичувач енергії

с. 37-41

10.20535/1813-5420.3.2026.369670

ІНДЕКС СТІЙКОСТІ СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ РЕГІОНУ В УМОВАХ ВОЄННОГО СТАНУ

Ярослав Прищепа, Анатолій Замулко

Метою дослідження є обґрунтування структури індексу стійкості системи електропостачання регіону та розроблення методики розрахунку його складових, орієнтованої на…

#безпека постачання електричної енергії #індекс стійкості #критична інфраструктура #розподілена генерація

с. 42-47

10.20535/1813-5420.3.2026.369651

МОДЕЛЬ "ЗАРЯДНОЇ ЛАВИНИ" В БУДИНКУ ПРИ ДІЇ ГРАФІКІВ ПОГОДИННИХ ВІДКЛЮЧЕНЬ

Гліб Стрункін

Дефіцит потужності в енергосистемі, що спричиняє обмеження споживання графіками погодинних відключень, та стихійне використання накопичувачів побутовими споживачами…

#низьковольтні розподільчі мережі #перехідні процеси споживання #комунально-побутовий сектор #релейний захист

с. 48-53

10.20535/1813-5420.3.2026.364544

[1] Licari, J., Rhaili, S. E., Micallef, A., & Spiteri Staines, C. (2025). Addressing voltage regulation challenges in low voltage distribution networks with high renewable energy and electrical vehicles: A critical review. Energy Reports, 14, 2977–2997.

[2] Tayri, A., & Ma, X. (2025). Grid impacts of electric vehicle charging: A review of challenges and mitigation strategies. Energies, 18(14), article number 3807. https://doi.org/10.3390/en18143807.

[3] Ahmed, F., Ahmad, S., Rahman, M. T., Hazari, M. R., Faiz, R., Ahmed, T., & Karimi, M. (2025). A holistic review of electric vehicle charging impacts on power distribution networks: Technical challenges, smart mitigation strategies and future directions. Applied Energy.

[4] DSTU EN 50160:2014 "Voltage characteristics of electricity supplied by public electricity networks" (EN 50160:2010, IDT). (2014, October). Kyiv: Ministry of Economic Development and Trade of Ukraine.

[5] Camilleri, R., et al. (2024). Impacts of electric vehicles charging in low-voltage distribution networks: A case study in Malta. Energies, 17(2), article number 289. https://doi.org/10.3390/en17020289.

[6] Kundu, S., & Hiskens, I. A. (2014). Overvoltages due to synchronous tripping of plug-in electric-vehicle chargers following voltage dips. IEEE Transactions on Power Delivery, 29(3), 1147–1156.

[7] Natarajan, R., Selvaraj, J., Daniel, S., & Azerefegn, T. M. (2026). Optimized PI controller-based hybrid model for adaptive energy management in photovoltaic integrated electric vehicle charging microgrids. Scientific Reports, 16, article number 10341. https://doi.org/10.1038/s41598-026-40839-2.

[8] Tabassum, S., Vijay Babu, A. R., & Dheer, D. K. (2025). Adaptive energy management strategy for sustainable xEV charging stations in hybrid microgrid architecture. Science and Technology for Energy Transition, 80, article number 22. https://doi.org/10.2516/stet/2025002.

[9] Barker, T., Ghosh, A., Sain, C., Ahmad, F., & Al-Fagih, L. (2024). Efficient ANFIS-driven power extraction and control strategies for PV-BESS integrated electric vehicle charging station. Renewable Energy Focus, 48, article number 100523.

[10] Singh, S., Jagota, S., & Singh, M. (2018). Energy management and voltage stabilization in an islanded microgrid through an electric vehicle charging station. Sustainable Cities and Society, 41, 679–694. https://doi.org/10.1016/j.scs.2018.05.055.

[11] Fernandez, V., & Pérez, V. (2024). Optimization of electric vehicle charging control in a demand-side management context: A model predictive control approach. Applied Sciences, 14(19), article number 8736. https://doi.org/10.3390/app14198736.

[12] Ranjbar, M., Baghaee, H. R., & Ramezani, A. (2026). Intelligent electric vehicle charging infrastructure: A comprehensive review of optimization, control, and grid integration strategies for sustainable mobility. Energy Strategy Reviews, 64, article number 102124. https://doi.org/10.1016/j.esr.2026.102124.

[13] Albaba, M., Pierce, M., & Yeşilata, B. (2025). A real-world case study of solar PV integration for EV charging and residential energy demand in Ireland. Sustainability, 17(21), article number 9447. https://doi.org/10.3390/su17219447.

[14] SAE International. (2017). J1772: SAE electric vehicle and plug in hybrid electric vehicle conductive charge coupler (Rev. OCT2017). Warrendale, PA: SAE International.

[15] Lee, Z. J., Lee, G., Lee, T., Jin, C., Lee, R., Low, Z., Chang, D., Ortega, C., & Low, S. H. (2021). Adaptive charging networks: A framework for smart electric vehicle charging. IEEE Transactions on Smart Grid, 12(5), 4339–4350. https://doi.org/10.1109/TSG.2021.3074437.