بخشی از مقاله
مقاله ترجمه شده ترکیب ماشین های الکتریکی پیوندی پلاگین در ساختار سیستم های برق موجود
ماتیاس دی. گالوس، مارک زیما، گوران اندرسون
چکیده
ماشین های الکتریکی پیوندی گلاگین (PHEV) گزینه ای برای برق رسانی تحرک خصوصی معرفی میکنند. برای ترکیب مؤثر PHEV ها در سیستم های برق، ساحتارهای سازمانی موجود را باید مورد توجه قرار داد. بر اساس راهکارهای عملیات و برنامه ریزی سیستم های برق، افراد حرفه ای شناسایی می شوند که فعالیت های عملیاتی آنها تحت تأثیر ترکیب PHEV قرار خواهد گرفت. تغییرات احتمالی و چالش های موجود در فعالیت های برنامه ریزی بلند مدت و کوتاه مدت مورد بحث قرار خواهد گفت.
همچنین، توصیف حالت عملیاتی PHEV ایجاد می گردد، که حالت های عملیاتی ماشین را از دیدگاه سیستم برق کنترل نشده یکپارچه و کنترل شده شارژی و ماشین برای کاربرد در یک چارچوب واحد تعریف میکند. نهادهای مدیریتی PHEV آینده، مانند ترکیب کننده ها، میتوانند از این چارچوب برای فعالیت های عملیات و برنامه ریزی از جمله مدیریت بار و V2G استفاده کنند. این توصیف حالت عملیاتی میتواند راه حلی برای چالش های برنامه ریزی کوتاه مدت آینده از PHEV ها و پشتیبانی برای مسیرهای مختلف تحقیقات جاری ایجاد کند، که تاکنون ارتباط ضعیفی با هم داشته اند.
کلمات کلیدی: ماشین الکتریکی پیوندی پلاگین (PHEV)، برنامه ریزی سیستم برق، ماشین برای شبکه (V2G)
1- مقدمه
اقتصاد سبز، الهام گرفته شده از مسائل محیطی و ملاحظات امنیت انرژی، از بخشهای تکنولوژی مختلفی تشکیل شده است. اخیراً، بعلت تلاش برای کارایی افزایشی در تحرک خصوصی، یکی از این بخش ها برق رسانی صفحات ماشین از طریق برق و PHEV است. PHEV های تجهیز شده با باتری و موتور احتراقی داخلی کمکی، می توانند بنزین زیادی را تا حدودی بوسیله برق شارژ شده گرید جایگزین کنند. بنابراین، تأثیر محیطی ماشین تا حد زیادی به منبع تولید انرژی برای شارژ وابسته است. مزایای این تکنولوژی در مقایسه با ماشین های متعارف با توجه به انتشارات گازهای گلخانه ای و آلاینده های دیگر در مطالعه ساماراس و میسترلینگ، و ولکر نشان داده شده است. در هر حالت، PHEV ها بار جدیدی به سیستم برق اضافه می کنند در حالیکه بصورت بالقوه قابلیت های ذخیره زیادی از طریق خدمات V2G ارائه میدهند.
1.1 ترکیب PHEV ها در سیستم های برق – موضوعات مربوط به مقالات
در حال حاضر، بعلت تجربه، رفتار موقتی PHEV را بسختی میتوان پیش بینی کرد. میتوان ادعا کرد که استفاده اصلی ماشین همان حمل و نقل است و چون آنها متحرک هستند، یک عنصر اضافی عدم اطمینان توسط توزیع فضایی الگوهای ارتباط معرفی می گردد. تعداد زیادی از PHEV های مرتبط در یک منطقه ممکن است سبب مشکلات انتقال یا بارگذاری اضافه خط و ثبات ولتاژ گردند، خصوصاً در سطوح ولتاژ پایین. بنابراین، تحقیقات مربوط به زمان و موقعیت بار PHEV و اثرات احتمالی آن برای کشورها، مناطق و ولتاژهای مختلف انجام می شود. پروفایل های تولید، اثرات در گریدهای ولتاژ متوسط و بالا، و همچنین بارگذاری فیدر و طول عمرها مورد مطالعه قرار می گیرند. سپس طرح های مدیریت فعال ایجاد می گردند که کاهش بار در زمان های اوج را انجام میدهند و نیروی کمیاب که بصورت مؤثر PHEV های مرتبط را توزیع میکند، بنابراین شبکه را کاهش میدهد.
باتری های ماشین الکتریکی همچنین برای خدمات سیستم برق مورد استفاده قرار می گیرد همانطور که کمپتون و تامیک هم بیان میکنند. بخاطر ابتکارات با هدف افزایش تولید انرژی تجدیدپذیر نوسانی، ذخیره PHEV توزیع شده را می توان برای متعادل کردن اینفید نوسانی بکار برد. الگوریتم های متعادل سازی در مثال تاکاگی و همکارانش، گالوس و همکارانش، و پکاس لوپس و همکارانش، ایجاد شده اند. این مطالعات مسیرهای مهمی را باری این خدمات V2G در کشورها و بازارهای برق مختلف شناسایی کردند. البته، بررسی V2G هم تا حد زیادی انجام می شود، که مستقل از ملاحظات شبکه ای ذکر شده در بالا و ساختارهای سازمانی عملیات سیستم برق خواهد بود.
اخیراً، گیل و گراس، چارچوب مفهومی ارائه داده اند که خدمات V2G را در ساختارهای سازمانی جاری برای ذخایز کمکی ترکیب میکند. البته V2G ضرورتاً از روش های عملیاتی دیگر مانند شارژ کنترل شده یا کنترل نشده مستقل نیست، چون ماشین ها باید شارژ شوند تا قبل از حرکت آماده باشند.
1.2 تمرکز و هدف این مقاله
منابع ذکر شده در قسمت های قبلی اغلب بر روی چالش های تکنولوژیکی واحد تمرکز دارند. بجز گیل و گراس، تقریباً هیچ توجهی به ترکیب PHEV در ساختارهای سازمانی موجود از برنامه ریزی سیستم برق و عملیات نشده است. البته مفاهیم تکنولوژیکی برای اجرای راحت تر، باید مربوط به این ساختارها باشند.
این مقاله بر روی ترکیب ماشین های الکتریکی در ساختارهای سیستم برق موجود تمرکز دارد. موضوعات دیگر، مانند مسائل حمل و نقل، چارچوب های سیاست تنظیمی، اقتصاد عملیات PHEV و غیره، مورد بحث قرار نمی گیرند. دیدگاه در اینجا محدود به این سوال است که چطور باید سریع ترین ترکیب PHEV ها در سیستم های برق را فعال سازیم که پیچیدگی ساختارهای سازمانی و فنی سیستم های برق موجود را مورد توجه قرار می دهند. برای بررسی حالت های کاربردی PHEV و وابستگی های آنها، توصیف حالت عملیاتی PHEV ایجاد شده است که مشابه با تعاریف حالت سیستم برق ایجاد شده است. ساختار ترکیبی توصیف حالت PHEV روش های PHEV دو طرفه و کنترل شده و کنترل نشده را بررسی میکند. بنابراین، این توصیف برای فعالیت های برنامه ریزی PHEV آینده مفید خواهد بود. هدف این مقاله بشرح زیر می باشد:
1- جنبه های عملی و وابسته سازمان سیستم های برق، برنامه ریزی و عملیات و همچنین چالش های مربوطه ترکیب PHEV در این ساختارها را توضیح میدهد.
2- برای ساختاربندی و ترکیب تحقیقات موجود در مورد PHEV از طریق توصیف حالت PHEV، دیدگاه مفهومی و واقعی برای ترکیب تحرک الکتریکی در سیستم های برق و تحقیقات آینده را بیان میکند.
این مقاله با بازبینی مفهومی سیستم های برق جاری آغاز می شود. و توصیف مختصری از ساختارهای سازمانی و فنی و همچنین فعالیت های برنامه ریزی عاملان مختلف ارائه می دهد. بخش بعدی مربوط به اینست که کدام مناطق و عاملان عملیات و برنامه ریزی سیستم های برق تحت تأثیر معرفی PHEV ها قرار می گیرند. بخش چهارم توصیف حالت عملیاتی برای PHEV را ارائه می دهد وقتی که به سیستم برق متصل می گردند. بخش پنجم مثال توضیحی از کاربرد چارچوب ارائه میدهد. و سرانجام، بعضی نتیجه گیری ها بیان می شوند.
2- بازبینی مفهومی سیستم های برق الکتریکی
سیستم های برق در چند دهه اخیر پیشرفت کرده اند، که منجر به طرح های عملیاتی و ساختاری در کشورهای مختلف می گردد. بعلت تصمیمات سیاسی، سیستم های برق زیادی اکنون گرفته می شوند. بنابراین، طراحی و عملیات سیستم ها بعنوان اساس این مقاله در نظر گرفته می شود. سه ساختار مختلف سیستم های برق مورد توجه این مقاله هستند، یعنی:
- ساختار فنی
- ساختار سازمانی
- ساختار برنامه ریزی سیستم
اینها در بخش های بعدی توصیف شده اند.
2.1 ساختار فنی سیستم های برق
هدف سیستم های برق، تولید، انتقال و توزیع برق به مصرف کنندگان است و از دیدگاه فنی، ساختار سیستم های برق را می توان بعنوان کمک کننده به لایه های مرتبه ای زیر تعریف کرد:
- تولید
- انتقال
- توزیع
- مصرف
معمولاً، بلوک های تولیدی بزرگ، مانند فسیل های سوختی یا اتمی، و کارخانه های برق هیدرو، قدرت را به داخل سیستم انتقال تزریق می کنند. سیستم باید بعد سازی شود تا این مقادیر زیاد برق را همساز کند و انها را به مسافت های دوری انتقال دهد. سیستم انتقال بعنوان ستون سیستم برق عمل میکند. روابط متقابل بین سیستم های برق در کشورهای مختلف در این سطح انجام می شوند. برای به حداقل رساندن تلفات مقاومتی، سطوح ولتاژ معمولاً بالاتر از 110kV است که در اروپا اغلب 220 و 400kV است.
در سطح منطقه ای، ارائه برق توسط سیستم های توزیع انجام می شود. این سیستم ها به سیستم های انتقال ولتاژ بالا و ولتاژ پایین مصرف کنندگان متصل هستند. جریان معمول برق از سیستم های انتقال از طریق سیستم های توزیع بسوی مصرف کنندگان است. البته، این اصول در سیستم های زیادی بعنوان تعداد افزایشی واحدهای تولیدی توزیع، مانند توربین های بادی یا سیستم های قدرت زای نوری، تغییر می یابد که در سطح توزیع به هم متصل می گردند. در بعضی مواقع، برای مثال، باد قوی و بار کم، این کار میتواند منجر به جریان برعکس گردد، که جریان های برق از سیستم توزیع بسوی سیستم انتقال می باشد. سطوح ولتاژ در سیستم های توزیع از 100kv تا 400kv متغیر است.
مصرف کنندگان می توانند به هر سطح ولتاژی متصل شوند. البته، در سطح ولتاژ پایین، برق کمتری انتقال داده می شود. بنابراین، سطحی که مصرف کنندگان به آن متصل هستند بستگی به مقدار برق مصرفی دارد. صنایع بزرگ با مصرف زیاد ممکن است برق خود را مستقیماً از شبکه انتقال دریافت کنند. مصرف کنندگان خانگی تقریباً به پایین ترین سطح ولتاژ متصل هستند.
تجهیزات لازم برای ارائه برق عموماً به دو نوع تقسیم می گردد:
- تجهیزات اولیه
- تجهیزات ثانویه
تجهیزات اولیه مربوط به مؤلفه های سیستم می باشد که حامل جریان های بالا هستند یا مشروط به ولتاژهای بالا می باشد. هدف آنها ان
تقال مقادیر زیاد انرژی است. مثالهای معمول، خطوط بالاسری، انتقال دهنده ها، کلیدها و غیره هستند. تجهیزات ثانویه دستگاه های کمکی و سیستم های مترسنجی، نمایش، نظارت، حفاظت و کنترل را معرفی میکنند.
2.2 ساختار سازمانی عاملان در سیستم های برق
سه مسئله وجود دارد که دارای اهمیت خاصی برای ساختار سازمانی سیستم های برق هستند:
- انحصار طبیعی
- تنظیم
- بازارهای برق رقابتی
این موارد در زیر مورد بحث قرار می گیرند.
فراساختارها/شبکه هاب توزیع و انتقال، نیازمند سرمایه گذاری زیادی هستند و مزایایی برای جامعه در ایجاد چندین شبکه رقابتی و موازی وجود ندارد. بنابراین، مفهوم انحصارهای طبیعی معمولاً در این دامنه پذیرفته می شود، که منجر به یک سیستم انتقال و چندین سیستم توزیع می گردد، که هر کدام به منطقه محدودی خدمات دهی میکنند. شکل 1 ساختار سازمانی سیستم های برق معمول را در منطقه ENTSO-E از اروپا نشان میدهد و وظایف عاملان در آن را نشان میدهد. یک عامل ممکن است چندین وظایف داشته باشد. انحراف هایی از این ساختار ممکن است رخ دهد.
تنظیم کننده از بهره کشی ناعادلانه انحصار طبیعی جلوگیری میکند که احتمال دارد سبب قیمت های بالا برای استفاده از شبکه شود. آن قیمت ها را برای انتقال و توزیع انرژی نشان میدهد اما به مالکان شبکه اجازه می دهد تا مزایایی هم داشته باشند. همچنین، تنظیم کننده انگیزه هایی برای عملیات اقتصادی سی
ستم و همچنین انتقال و دسترسی عادلانه به شبکه برای همه افراد بازار ایجاد میکند. البته، نهاد مستقیماً قیمت های برق را تعیین نمی کند.
متصدی سیستم انتقال، متصدی سیستم مستقل، و شرکت های سیستم توزیع، در سیستم های تحت قوانین تنظیم کننده عمل میکنند. TSO بر خلاف ISO نه تنها متصدی اجرایی است بلکه همچنین دارای دارائی های انتقال تحت نظارت خودش است، که منطقه کنترل نام دارد. منطقه کنترل ضرورتاً نباید مربوط به مرزهای کشور باشد اما معمولاً اینطور است. مسئولیت عملکرد TSO/ISO محدود به شبکه انتقال نیست، بلکه محدود به کل سیستم برق است. TSO ولتاژها و امنیت سیستم را از طریق ارائه خدمات کمکی به منطقه کنترل، کنترل میکند. اینها برای متعادل کردن تفاوت های بین تولید و مصرف در زمان واقعی بکار می رود، که فرکانس را ثابت می سازد.
خدمات کمکی TSO از طریق بازار جداگانه ای انجام می شود که معمولاً دارای قیمت های بالایی است. خدمات توسط ذخایر اولیه، ثانویه و سوم ارائه می گردد. هزینه های ایجاد شده توسط TSO برای نگهداری و عملیات شبکه و برای امن نگه داشتن شبکه با استفاده از خدمات کمکی، از طریق هزینه های استفاده از شبکه و از طریق مفهوم گروه های تعادل برای مصرف کنندگان ارسال می گردد. مفهوم BG بعداً توضیح داده می شود.
کنترل های فرکانس اولیه و ثانویه همواره فعال هستند تا فرکانس را در باند کوچکی در اطراف فرکانس نامی نگه دارند. ذخایز اولیه بصورت موضعی در ژنراتورها در منطقه ENTSO-E فعال می شوند. فعالسازی بر اساس سنجش فرکانس و حلقه کنترل می باشد. ذخایر،خطاهای بزرگ و کوچک را متعادل می کنند. در مورد دوم، ذخایز اولیه فقط برای تثبیت سازی فرکانس در مقدار دیگری نسبت به فرکانس نامی هستند. ذخایر ثانویه فقط توسط TSO از منطقه کنترل بکار می روند که در آن، عدم تعادل ایجاد می گردد. ذخایر فرکانس را به مقدار ذخایر اولیه می رسانند. آنها از طریق اخطار کنترل تولید اتوماتیک فرستاده شده توسط TSO فعال می شوند. ذخایر ثانویه معمولاً خطاهای بزرگتری را متعادل می سازند و جریان های برق حاشیه ای را برنامه ریزی می کنند. ذخایر سوم بصورت دستی فعال می شوند، و در هنگام توزیع های پایدار طولانی و بزرگ استفاده می گردند. شکل 2 بازبینی ذخایر کنترل مختلف و زمان های فعال سازی آنها را در بیشتر سیستم های ENTSO-E نشان میدهد.
تولید کنندگان و مصرف کنندگان در بازار برق شرکت میکنند تا در فروش و بدست آوردن برق رقابت کنند. فقط مصرف کنندگان بزرگ مستقیماً در بازارهای برق شرکت میکنند. اکثر مصرف کنندگان برق را از فروشندگان خود دریافت میکنند که تهیه کنندگان خدمات انرژی نام دارند، که بار مصرف کننده را ترکیب می کند. این ترکیب منجر به کاهش رفتار بار نوسانی می گردد، که شکل های منحنی بار را گسترده می کند و قابلیت اطمینان بار را افزایش میدهد. EPS ها و عمده فروشان بزرگ، اغلب دارائی های تولید را نشان نمی دهند. EPS ها انرژی برق را مستقیماً از بازار و یا از عمده فروشان بدست می آورند. گزینه دوم را می توان در بازارهای مالی هم فعال کرد، که ضرورتاً بر انرژی تمرکز دارد.
شرکت های سیستم توزیع، شبکه های توزیع را برنامه ریزی میکنند، اجرا می کنند و آنرا نگه می دارند. DISCO ها مسئول کیفیت خوب برق و امنیت تأمین در مناطق آنها هستند. بعلاوه، آنها محدود به تولید همه اطلاعات و داده های ضروری برای کارهای حسابداری انرژی ESP ها و در BG ها هستند. تهیه اطلاعات همچنین شامل داده ها در حالتی می باشد که مصرف کنندگان، فروشندگان خود را تغییر می دهند. بعلاوه، DISCO ها هزینه های استفاده از شبکه توزیع را تعیین میکنند که در هزینه های استف
اده از شبکه موجود هستند و به ESP ها منتقل می گردند که آنها را برای مصرف کنندگان خود توزیع میکند.
مصرف کنندگان مسئول برق مصرفی هستند که از طریق خدمات متری اندازه گیری می شود. هزینه شامل قیمت انرژی برق، هزینه استفاده از شبکه، هزینه های مترینگ و هزینه های تعادل انرژی می باشد. هزینه استفاده از شبکه و هزینه های نگهداری برای شبکه های برق و هزینه های تهیه برق خدمات کمکی.
متعادل سازی انرژی و هزینه آن از BG گرفته می شود. مصرف کنندگان، تولید کنندگان و همچنین تاجران برق ممکن است در گروه BG قرار داشته باشند که ضرورتا به منطقه جغرافیایی خاص یا DISCO در منطقه کنترل وابسته نیستند. BG توسط یک نهاد کنترل می گردد که اغلب مسئول گروه تعادل نام دارد، که کارهای مدیریتی جمع آوری اطلاعات از بارها، تولید کنندگان و تاجران را انجام میدهد. این اطلاعات شامل پیش بینی های مصرف و تولید و همچنین واردات و صادرات برنامه ریزی شده از تجارت های فاصله زمانی بعدی می باشد. اطلاعات شبکه در نظر گرفته نمی شود. برنامه های روزانه BG در TSO ثبت می گردد، که سپس آنها ارزیابی میکند تا از تعادل تولید و مصرف در منطقه کنترل اطمینان حاصل کند. برنامه های تأیید شده سپس توسط TSO استفاده می شوند تا هزینه های انرژی متعادل سازی برای انحراف از این برنامه ها را تعیین کند. شارژ ها از هزینه های انرژی تولید شده توسط
خدمات کمکی تأمین می گردد و در BG خاص به مصرف کنندگان منتقل می گردد.
ترکیب رخ دهنده در BG مزیت TSO برای اجتناب از ارتباط مستقیم با مقدار عاملان زیادی را ایجاد میکند. بعلاوه، نوسانات بار طبیعی و غیرقابل کنترل میتوانند همدیگر را جبران کنند تا پیش بینی های قابل اطمینان تری را را فراهم کنند. بنابراین، هزینه های ارتباط و تلاش های عملیاتی به حداقل می رسند در حالیکه به حسابداری ساده تری که مربوط به انرژی متعادل سازی است کمک میکند. عموماً، چند صد BG در یک سیستم برق وجود دارد.
2.3 بازبینی مختصر فعالیت های برنامه ریزی در سیستم های برق
چندین فعالیت برنامه ریزیکه عاملان و متصدیان بازار برای اجرای خود به آن نیاز دارند با توجه به همدیگر و با توجه به قالب زمانی خاص آنها تعیین می گردند. آنها در شکل 3 معرفی شده اند.
برنامه ریزی بلند مدت معمولاً فاصله زمانی بین 1 تا 10 سال را در نظر می گیرد. عاملان شبکه، شبکه را در صورت نیاز توسعه میدهند، و به روندهای بلند مدت در انتقال و مصرف انرژی رجوع می کنند. تولید کنندگان برق تصمیماتی درباره ساختار دارایی تولید خود می گیرند. عموماً، این برنامه ریزی پیش بینی های بلند مدت منابع اولیه انرژی، سیاست و تغییرات تکنولوژیکی اصلی را در نظر می گیرد .
برنامه ریزی میان مدت معمولاً از یک ماه تا یک سال انجام می شود. هدف اینست که پدیده های فصلی را مد نظر قرار دهند. در این حیطه زمانی، عاملان شبکه برنامه ریزی نگهداری را انجام میدهند بطوریکه امنیت شبکه به خطر نمی افتد. تولیدکنندگان برق استفاده بهینه و نگهداری از دارائی های خود را برنامه ریزی میکنند. پیش بینی های میان مدت شامل توسعه های اقتصادی، و رفتار بار و آب و هوایی است.
برنامه ریزی کوتاه مدت از روز قبلی یعنی روز قبل از عملیات تا یک هفته انجام میشود. پیش بینی ها در این مرحله کاملاً دقیق هستند. BGR ها برنامه های خود را برنامه ریزی میکنند درحالیکه TSO/ISO امنیت سیستم را بر اساس توپولوژی شبکه، تولید و برنامه های BG ارزیابی میکند. DISCO ها از اطلاعات مشابهی برای ارزیابی امنیت تأمین در منطقه خود استفاده میکنند.
در حین اجرای سیستم برق، یعنی روز واقعی عملیات، وقتی که برق تولید می شود و تحویل داده می شود، TSO/ISO امنیت سیستم را نشان میدهد و از آن اطمینان حاصل میکند. مدیریت و حسابداری چند روز پس از تحویل انرژی به مصرف کنندگان رخ میدهد.
3- PHEV ها در محتوای عملیات سیستم برق و برنامه ریزی
اتخاذ جامع ماشین های الکتریکی نیازمند بررسی در همه فعالیت های داخل سیستم های برق خواهد بود. البته، بعضی از فعالیت ها احتمالاً مشروط به تغییرات بیشتری در موارد فنی و عملیاتی نسبت به بقیه خواهند بود. اینکار از طریق منطقه رنگی در شکل 4 نشان داده شده است. در اینجا، قسمت های تاریک تر نشاندهنده عاملان پیش بینی شده است، که احتمالاً با تغییرات بیشتری نسبت به منطقه کم رنگ تر روبرو خواهد شد. این مسئله به آسانی قابل درک می باشد وقتی که در نظر بگیریم که ماشین ها به شبکه سطح پایین تری متصل می شوند و بنابراین نهادهای فعال در این سطوح بیشتر تحت تأثیر قرار خواهند گرفت.
برای مثال، DISCO ها ممکن است نیازمند تقویت کردن گریدهای توزیع محلی خود باشند تا تقتضای افزایشی را تأمین کنند. ESP ها نیازمند این خواهند بود که برای برآورده کردن تقاضای انرژی بعلت PHEV ها برنامه ریزی کنند که توزیع موقتی ناشناخته ای را مورد توجه قرار میدهد. خدمات اندازه گیری و سیستم های مدیریتی احتمالا پیچیده تر خواهند بود، و ماشین های الکتریکی و PHEV ها بارهای متحرکی هستند که احتمالاً در موقعیت ها مختلف در حین روز متصل خواهند بود درحالیکه مناطق مدیریتی، BG ها و شبکه های توزیع را تغییر میدهند. سازماندهی تبادل اطلاعات بین عاملان متأثر برای حسابداری درست و عملیات در مفهوم گروه تعادل ضروری است.
خدمات V2G پیچیدگی PHEV های مدیریتی را افزایش خواهد داد و جریان های انرژی و مالی را تعییر میدهد درحالیکه فشار را بر روی تجهیزات توزیع بیشتر می سازد. سپس TSO ها، BGR ها و ESP ها نیازمند این خواهند بود که PHEV های متفاوتی را در نظر بگیرند، چون آنها بارهای خنثی نخواهند بود بلکه انرژی را به پایین ترین سطح شبکه می رسانند. اینکار حتی ممکن است سازمان طبقاتی را تغییر دهد چون نهادهای جدید، و مدیریت مناسب PHEV ها میتواند بوجود بیاید. چنین نهادهایی توسط جعبه PHEV با نام Aggregatora در شکل 4 نشان داده می شوند. تا کنون، کاملاً مشخص نشده است که در کدام فرایندها و بازارها این نهادها فعال خواهند بود. بنابراین هیچ فلشی نشانگر جریان های کالاهای مصرفی به این نهادها متصل نخواهد بود، اما در منطقه تاریک تر در شکل 4 و نزدیک به عاملان سیستم برق نشان داده شده است وکه احتمالاً روابط متقابل نزدیکی با هم خواهند داشت. روابط متقابل فرضی با عاملان توسط فلش های نقطه چین سفید نشان داده شده اند که توجیه آن در بخش های زیر نشان داده شده است.
برنامه ریزی برای معرفی PHEV کاملاً مهم است. در هر کدام از مقیاس های زمانی برنامه ریزی معرفی شده در شکل 3، عاملان سیستم برق نیازمند این هستند که چالش های مطرح شده توسط ترکیب PHEV و طرح های کاربرد PHEV را درونی کنند. بخش های زیر چالش های را در مراحل برنامه ریزی مختلف و در حین عملیات برای عاملانی بیان میکند که تحت تأثیر PHEV ها قرار گرفته اند.
برنامه ریزی بلند مدت بر اساس سناریوهای مصرف انرژی در آینده می باشد. مطالعات موجود، که اغلب شامل مسیرهای توسعه تحرک الکتریکی هستند، نشان میدهند که تولید کنندگان، عمده فروشان و بازارهای انرژی احتمالاً تغییری در مصرف برق از طریق استفاده وسیع از PHEV را تجربه خواهند کرد. در حقیقت، نمایندگی بین المللی انرژی در سناریوی 450 ppm خود نشان میدهد که 21 درصد سهام فروش تکنولوژی ماشین های جهانی در 2030 مربوط به PHEV ها خواهد بود. این مساله توسط مطالعات دیگر مانند تورتون و مورا، تأیید می گردد. سطوح قیمت آینده بازار بعلت اتخاذ PHEV مورد بررسی قرار می گیرند. بنابراین، مقداری دانش آزمایشی در مورد عبارت توسعه تحرک الکتریکی را می توان برای ارزیابی سطوح قیمت آینده، برنامه های تولید و سرمایه گذاری بکار برد. این عاملان در منطقه روشن تر شکل 4 مرتب می شوند.
متصدیان شبکه بر مطالعات مشابهی تکیه می کنند. اطلاعات در مورد میزان اتخاذ آینده PHEV ، در محل های ارتباط PHEV ، ظرفیت ها و توسعه تقاضای انتقال، گرینه دوم تا کنون مورد علاقه اصلی متصدیان شبکه نبوده است و برای آنها اهمیت خواهد داشت. البته، خصوصاً از دیدگاه DISCO ها که PHEV ها از لحاظ فیزیکی ارتباط مستقیمی با هم خواهند داشت، تمرکز ما باید به سطوح پایین تر بازار متوجه گردد.
PHEV از رتبه بندی قدرت بالاتریدر هنگام تغییر موقعیت ها استفاده می کنند. این مسئله ثبات گرید را در زمان ها و نقاط اتصال معینی به خطر می انداز
د. نقاط ولتاژ و اضافه بارگذاری را ارزیابی کنید که توسط مصرف برق فعالی افزایشی و فراساختار غیرکافی تحریک می گردد که میتواند کیفیت برق و تأمین امنیت را تعیین کند. این موقعیت ممکن است حتی بین مناطق مختلف یک شهر تغییر پیدا کند. بنابراین برنامه ریزی شبکه آینده که عموماً در برنامه ریزی بلند مدت با استفاده از پیش بینی های بار محلی اجرا می شود، باید سناریوهای انتقال خصوصی احتمالی و تقاضاهای برق فلیت PHEV احتمالی را ارزیابی کند. بنابراین، تست های فلیت گسترده و همچنین انتقال یکپارچه و شبیه سازی های شبکه باید اجرا شوند تا آگاهی در مورد پیدایش تقاضای تحرک الکتریکی فضایی و موقتی و نیازهای تقویت گرید برآیند بدست آید. این موقعی است که ماشین ها بعنوان بار غیر قابل کنترل در نظر گرفته می شوند.
خدمات تجسمی V2G چالش های برنامه ریزی را با هم ترکیب می کند چون پیش بینی اثرات احتمالی سخت است. خدمات V2G میتواند بر روی تولیدکنندگان و قیمت های بازار در مواردی تأثیر بگذارد که ماشین ها نیروی اوج را تولید می کنند. DISCO ها باید اثرات شبکه افزایش یافته و جریان های برق دو طرفه متغیر با استفاده از تجهیزات ثانویه پیشرفته را در نظر بگیرند و قادد باشند که PHEV ها بطور مؤثر مدیریت کنند. البته این تجهیزات تا اندازه ای باید با هم و با استانداردهای مناسب برای اندازه گیری و محاسبه ایجاد شوند
.
