برنامه ريزي بهينه ي باتري ها در شبكه توزيع فعال با در نظر گرفتن تكنولوژي هاي مختلف در شرايط فني و اقتصادي غيرقطعي

Optimal Planning of Batteries in Distribution Network Considering Various Technologies in Different Technical and Economic Conditions

با توجه به اهميت ذخيره انرژي در شبكه هاي توزيع فعال و همچنين وجود تكنولوژي هاي مختلف براي باتري ها، در اين مقاله، برنامه ريزي بهينه انواع باتري ها، با هدف مقايسه ي انواع تكنولوژي ها ارايه شده است. در يك برنامه ريزي بلندمدت، نوع، مكان نصب، ظرفيت و توان نامي باتري ها بايد به طور بهينه تعيين شود. تابع هدف شامل هزينه هاي سرمايه گذاري، تعميرات و نگهداري، بهره برداري شبكه و شاخص هاي قابليت اطمينان است. قيود سطح ولتاژ، ظرفيت تجهيزات و تعادل توان در شبكه بايد در كل دوره ي برنامه ريزي رعايت شوند. از طرف ديگر، هر تكنولوژي داراي پارامترهاي فني و اقتصادي غيرقطعي مخصوص به خود است كه در زمان ها و موقعيت هاي مختلف تغيير مي كند. بنابراين در يك مطالعه ي جامع، عدم قطعيت پارامترهاي باتري، در كنار ساير مشخصات غيرقطعي سيستم مد نظر قرار گرفته است. مساله ي عدم قطعيت، با استفاده از تحليل هاي فازي مدلسازي مي شود و براي بهينه سازي از الگوريتم تبريد تدريجي استفاده شده است. نتايج به دست آمده در اين مطالعه نشان مي دهد كه تكنولوژي Zn-Br در شرايط ميانگين، از ساير انواع مناسب تر است. با اينحال در شرايط غير قطعي، تكنولوژي Na-S مي تواند با Zn-Br رقابت كرده و گزينه اي بهينه باشد. در نهايت با اجراي تحليل حساسيت، نتايج به دست آمده به شبكه هاي مختلف تعميم داده مي شوند.

Regarding the importance of energy storage in distribution networks and different battery technologies, in this paper the optimal battery planning is presented to compare different technologies without renewable energies in the grid. In long-term planning, the decision variables are the battery type, location, capacity and power rating which should be determined optimally. The objective function includes investment cost and O & M cost of battery as well as the grid operation and reliability cost. The technical constraints should be satisfied in project period as well. On the other hand, every technology has its own technical and economic parameters which change in different conditions. As a result, different parameters of the batteries as well as the behavior of the system are taken into account in a comprehensive study. The simulated annealing algorithm is used for optimization. This study show the Zn-Br and Na-S are the most suitable technologies. The results are generalized to different distribution networks using several sensitivity analyses. Finally, it is specified that employing the batteries is economical in those distribution grids which are connected to the global network and have not renewable distributed energy resources.