بهره گیری بهینه از سیستم های باتری ذخیره ساز انرژی در تامین ظرفیت شبکه های برق رسانی

علی رغم اینکه حضور سیستم های باتری ذخیره ساز انرژی در شبکه قدرت پاسخی برای حل بسیاری از مشکلات موجود در شبکه است؛ اما خود این سیستم ها، چالش عمده ای بر سر راه توسعه استفاده در شبکه قدرت وتامین هزینه های بالای خود دارند. برای پوشش هزینه های سرمایه گذاری سیستم-هایباتری ذخیره ساز انرژی، راه حل پیشنهادی در این تحقیق، استفاده از آن ها در کاربرد تأمین ظرفیت و حضورشان در مطالعات پایه شبکه می باشد؛ به گونه ای که سیستم های ذخیره ساز قادر باشند تمامی هزینه های مربوطه و یا درصد عمده ای از آن را پوشش دهند. یکی از دلایل عدم توسعه حضور سیستم های باتری ذخیره ساز انرژی در شبکه قدرت، آشنا نبودن طراحان با ویژگی ها و محدودیت های این سیستم ها می باشد. بنابراین، ابتدا اینویژگی ها و محدودیت ها با توجه نوع تکنولوژی مطرح شده و ضمن بررسی انواع مختلف، محدودیت ها و پارامتر های خاص هر تکنولوژی به فاکتورهای هزینه تبدیل و مدلسازی مناسبی ارائه می گردد. پس از آن،مسائل طراحی گسترش خطوط انتقال و طراحیهمزمان آن با مسأله گسترش تولید به عنوان دو مطالعه پایه شبکه قدرت معرفی می گردند.توابع هدف و قیود در نظر گرفته شده در هر یک از این مسائل با حضور سیستم ذخیره ساز انرژی اصلاح می گردند. در این حالت شبکه قدرت با استفاده از پخش بار بهینه مستقیم مدل گردیده وهر یک از توابع هدف به کمک الگوریتم جستجوی هارمونی بهبود یافتهکمینه سازی می شود.نهایتاً،مدل سازی های ارائه شده با حضور باتری وانادیومیبه ترتیب بر روی شبکه گارور و شبکه گارور اصلاح شده پیاده سازی می گردند. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که در مدل طراحی گسترش خطوط انتقال، ذخیره ساز موفق به حضور در طرح گسترش شبکه نگردید. علت آن علاوه بر بالا بودن هزینه های نسبی ذخیره ساز در مقایسه با هزینه گسترش شبکه، نیاز به بالابودن نسبت حضور ذخیره ساز در مقایسه با پیک بار در شبکه گارور می باشد که منجر به نقض قیود ذخیره ساز در این سیستم می گردد. به گونه ای که در سیستم هایبزرگتر و دارای پیک بار بیشتر،با در نظر گرفتن فاکتور کاهش احتمال انتخاب ذخیره سازهای ارزان تر وجود دارد. در توسعه همزمان انتقال و تولید و با در نظر گرفتن فاکتور کاهش معینی در هزینه سرمایه گذاری سیستم های ذخیره ساز، این سیستم ها می توانند جایگزین بخشی از ظرفیت تولید گشته و هزینه بهره-برداری کل شبکه را نیز کاهش دهند و به این طریق بخش عمده ای از هزینه های سرمایه گذاری خود را پوشش دهند.