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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/48301| ORCID: | http://orcid.org/0009-0006-8018-7232 |
| Document type: | Dissertação |
| Access type: | Acesso Aberto |
| Title: | Uma contribuição dos impactos do carregamento de veículos elétricos em redes de distribuição: análise técnica e uma proposta tarifária para mitigação |
| Alternate title (s): | A contribution regarding the impacts of electric vehicle charging on distribution networks: a technical analysis and a tariff proposal for mitigation |
| Author: | Dayrell, Gustavo Paulino |
| First Advisor: | Rezende, Paulo Henrique Oliveira |
| First member of the Committee: | Tavares, Carlos Eduardo |
| Second member of the Committee: | Oliveira, Humberto Cunha de |
| Summary: | A crescente eletrificação da mobilidade e a expansão acelerada da geração distribuída fotovoltaica têm imposto novos desafios aos sistemas de distribuição de energia elétrica, especialmente no que se refere à qualidade da energia, à capacidade de hospedagem e ao gerenciamento da demanda. Nesse contexto, esta dissertação investiga, de forma sistemática, os impactos técnicos decorrentes da inserção de carregadores residenciais de veículos elétricos em um alimentador real proveniente da Base de Dados Geográficos da Distribuidora. O estudo concentra-se em carregadores do tipo 7 kW, predominantes em aplicações domésticas, e utiliza modelagem probabilística para representar o comportamento estocástico dos perfis de recarga. A metodologia desenvolvida integra o software OpenDSS ao ambiente Python, permitindo simulações Monte Carlo para diferentes níveis de penetração de VEs. São analisados indicadores essenciais para a operação do sistema, incluindo sobrecarga de transformadores, perdas técnicas, níveis de tensão e desequilíbrio entre fases. Os resultados evidenciam que a inserção simultânea de carregadores pode levar à violação de limites normativos, ocasionando elevação das perdas, redução dos perfis de tensão e sobrecarga em transformadores de baixa potência. Além da análise técnica, a dissertação discute estruturas tarifárias aplicáveis à eletromobilidade, com ênfase nas tarifas horárias e em modelos internacionais voltados ao gerenciamento do carregamento. A partir dessa discussão, propõe-se uma estratégia de mitigação baseada no deslocamento da curva de probabilidade de início de carregamento para o período de maior irradiância solar. As simulações mostram que essa abordagem contribui para reduzir a demanda líquida da rede, aliviar o carregamento dos transformadores e melhorar os níveis de tensão, ampliando a capacidade de hospedagem de VEs. Os resultados obtidos demonstram a relevância do gerenciamento tarifário e reforçam a necessidade de estratégias coordenadas para a integração sustentável da mobilidade elétrica em redes de distribuição. |
| Abstract: | The increasing electrification of transportation and the rapid expansion of photovoltaic distributed generation have introduced significant operational challenges to electric distribution networks, particularly regarding power quality, hosting capacity, and demand management. In this context, this dissertation systematically investigates the technical impacts associated with the integration of residential electric vehicle chargers into a real distribution feeder obtained from the Geographic Database of the Utility. The study focuses on 7 kW residential chargers, which are predominant in domestic applications, and employs a probabilistic modeling approach to represent the stochastic behavior of EV charging profiles. The proposed methodology integrates the OpenDSS software with the Python environment, enabling Monte Carlo simulations for different levels of EV penetration. Key operational indicators are analyzed, including transformer overloading, technical losses, voltage profiles, and phase imbalance. The results show that the simultaneous penetration of EV chargers can lead to violations of regulatory limits, increasing system losses, reducing voltage levels, and causing overloading in low-capacity transformers. Beyond the technical assessment, this dissertation discusses tariff structures applicable to electromobility, with emphasis on Time-of-Use pricing models and international charging strategies. Based on this analysis, a mitigation strategy is proposed by shifting the probability distribution of charging start times toward periods of higher solar irradiance. The simulations demonstrate that this approach reduces net feeder demand, alleviates transformer loading, improves voltage profiles, and increases the system’s EV hosting capacity. The findings highlight the importance of tariff-driven demand management and reinforce the need for coordinated strategies to support the sustainable integration of electric mobility into distribution networks. |
| Keywords: | Veículos elétricos Electric vehicles Qualidade da energia Power quality Redes de distribuição Distribution networks Sobrecarga Transformer loading Tarifação dinâmica Dynamic tariff Geração distribuída Distributed generation |
| Area (s) of CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA |
| Subject: | Engenharia elétrica Veículos elétricos Redes elétricas Energia solar |
| Language: | por |
| Country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
| Program: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica |
| Quote: | DAYRELL, Gustavo Paulino. Uma contribuição dos impactos do carregamento de veículos elétricos em redes de distribuição: análise técnica e uma proposta tarifária para mitigação. 2026. 130 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.36. |
| Document identifier: | http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.36 |
| URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/48301 |
| Date of defense: | 28-Jan-2026 |
| Sustainable Development Goals SDGs: | ODS::ODS 7. Energia limpa e acessível - Garantir acesso à energia barata, confiável, sustentável e renovável para todos. ODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação. |
| Appears in Collections: | DISSERTAÇÃO - Engenharia Elétrica |
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