Doctorandus/a PhD student
Partners
Promotor / Supervisor
- Prof. dr. Tom Holvoet (promotor)
- Prof. dr. ir. Geert Deconinck (mede-promotor)
Samenvatting van het onderzoek / Summary of Research
Elektrische voertuigen zullen een belangrijk rol vervullen in het elektriciteitsnet van de toekomst. De jaarlijkse stijging van het aantal elektrische voertuigen wordt gedreven door wereldwijde klimaatdoelstellingen en autofabrikanten die zich klaarmaken voor massaproductie van elektrische voertuigen. Deze toename in het aantal netgekoppelde elektrische voertuigen biedt een aantal nieuwe mogelijkheden om elektrische voertuigen te gebruiken als grootschalig gedistribueerd opslagsysteem. In een geliberaliseerde elektriciteitsmarkt zal dit opslagsysteem beheerd worden door een aggregator.
Het centrale probleem in deze doctoraatsthesis is de grootschalige controle van de interactie tussen elektrische voertuigen en het elektriciteitsnet. De aggregator controleert deze interactie met behulp van een GIV (Grid-Integrated Vehicle of netgekoppelde voertuig) controlesysteem. In het ontwerp van een GIV controlesysteem schieten klassieke methodes te kort door hun beperkte toepasbaarheid in hoog-dimensionale controleproblemen. Daarom is er een schaalbaar GIV controlesysteem nodig, dat hoogkwalitatieve beslissingen maakt voor een stijgend aantal elektrische voertuigen. Een belangrijke uitdaging in het ontwerp van een GIV controlesysteem is de nood aan een frequente bijsturing van controlebeslissingen in een dynamische omgeving waarin elektrische voertuigen continu worden aangesloten en ontkoppeld door hun gebruikers.
Deze doctoraatsthesis stelt drie GIV controlesystemen voor die ontworpen zijn voor een grootschalige controle van elektrische voertuigen in een specifieke business cases van een aggregator. Het eerste GIV controlesysteem is een marketgebaseerd systeem dat bestaat uit drie stappen voor het opladen van elektrische voertuigen onder invloed van een dynamisch elektriciteitstarief. Het tweede GIV controlesysteem gebruikt reinforcement learning als een kosteneffectieve manier om een day-ahead planning op te stellen. Het derde GIV controlesysteem is een bin-gebaseerde planningsmethode voor netstabilisatie aan te bieden met elektrische voertuigen. Terwijl ieder GIV controlesysteem toepasbaar is in een verschillende business case, is hun design gebaseerd op een gemeenschappelijke blauwdruk genaamd ``aggregatie en verdeling’’. In dit type van controlesysteem berekent de aggregator geaggregeerde beslissingen voor de vloot van elektrische voertuigen, die dan vertaald worden naar individuele controlebeslissingen met behulp van een verdelingsmechanisme.
Het derde controlesysteem is gevalideerd en vergeleken met andere aanpakken in de vloot van elektrische voertuigen aan de University of Delaware. Resultaten van deze veldtest tonen aan dat het controlesysteem toepasbaar is in een reëel scenario, terwijl voordelen van zowel gecentraliseerde als gedistribueerde aanpakken gecombineerd worden.
Volledige tekst van het doctoraat / full text
Examencommissie / Board of examiners
- Prof. dr. Tom Holvoet (promotor)
- Prof. dr. ir. Geert Deconinck (mede-promotor)
- Prof. dr. ir. Geert Deconinck (co-promotor)
- Prof. dr. ir. Paul Van Houtte (voorzitter/chairman)
- Prof. dr. ir. Ronnie Belmans (secretaris/secretary)
- De heer Paul Valckenaers
- Prof. dr. Danny Weyns , Linnaeus University
- Prof. dr. I.G. (René) Kamphuis , Technische Universiteit Eindhoven
- Prof. dr. Willett Kempton , University of Delaware