چكيده فارسي :
چكيده
با گسترش شبكههاي توزيع هوشمند، استفاده مؤثر از توليدات پراكنده و سامانههاي باتري ذخيرهساز انرژي اهميت بيشتري پيدا كرده است. اين منابع با توليد توان در نزديكي محل مصرف و امكان مشاركت در خدمات جانبي، ميتوانند شرايط بهرهبرداري شبكه را بهبود دهند. با افزايش حضور اين منابع در شبكه، بررسي نحوه قيمتگذاري انرژي و مديريت همزمان آنها به يك مسئله مهم تبديل شده است؛ زيرا عملكرد آنها بهطور مستقيم بر وضعيت فني شبكه و قيمت انرژي تأثير ميگذارد.
در اين پاياننامه، عملكرد همزمان توليدات پراكنده و باتريهاي ذخيرهساز انرژي با استفاده از روش قيمت¬گذاري حاشيه مكاني در شبكههاي توزيع بررسي شده است. در اين روش، تلفات شبكه، محدوديتهاي بهرهبرداري و تغييرات زماني در محاسبه قيمت انرژي و خدمات جانبي لحاظ ميشود. استفاده از اين روش باعث ميشود اثر منابع محلي بر قيمت انرژي بهصورت دقيقتري مشخص شود و ارتباط مناسبي بين شرايط فني شبكه و رفتار منابع از نظر اقتصادي برقرار گردد.
براي مدلسازي واقعبينانهتر عملكرد باتريهاي ذخيرهساز انرژي، مكانيزم پرداخت رگولاسيون مبتني بر عملكرد در بهرهبرداري آنها در نظر گرفته شده است. نتايج شبيهسازي نشان ميدهد كه اعمال اين مكانيزم موجب منظمتر شدن الگوي شارژ و دشارژ باتري شده و از عملكردهاي غيربهينه جلوگيري ميكند.از طرف ديگر، حضور توليدات پراكنده با توليد توان در نزديكي بار موجب كاهش توان عبوري از خطوط، كاهش تلفات و بهبود سطح ولتاژ در بخشهاي مختلف شبكه ميشود. استفاده همزمان از توليدات پراكنده و باتريهاي ذخيرهساز انرژي امكان توزيع مناسب توان و كنترل بهتر شبكه را بهويژه در ساعات اوج بار فراهم ميكند.
در مجموع، نتايج بهدستآمده نشان ميدهد كه بهرهبرداري همزمان از توليدات پراكنده و باتريهاي ذخيرهساز انرژي با در نظر گرفتن قيمتگذاري مكاني و مكانيزم پرداخت رگولاسيون مبتني بر عملكرد، ميتواند شرايط فني و اقتصادي شبكه توزيع را بهبود دهد. اين نتايج ميتواند در بررسي بهرهبرداري شبكههاي توزيع و تحليل نقش منابع محلي در بازار انرژي و خدمات جانبي مورد استفاده قرار گيرد.
چكيده انگليسي :
Abstract
With the expansion of smart distribution networks, the effective utilization of distributed generation resources and battery energy storage systems has become increasingly important. By generating power close to the load centers and participating in ancillary services, these resources can significantly enhance network operating conditions. As their penetration level increases, the investigation of appropriate energy pricing schemes and the coordinated management of these resources has emerged as a critical issue, since their operation directly affects both the technical performance of the network and energy prices.
In this thesis, the coordinated operation of distributed generation units and battery energy storage systems is investigated using the Distribution Locational Marginal Pricing framework. In this approach, network losses, operational constraints, and temporal variations are explicitly considered in the calculation of energy and ancillary service prices. Employing this pricing mechanism enables a more accurate representation of the impact of local resources on energy prices and establishes a meaningful link between the technical conditions of the network and the economic behavior of distributed resources.
To achieve a more realistic modeling of battery energy storage systems, a performance-based regulation payment mechanism is incorporated into their operational framework. Simulation results demonstrate that applying this mechanism leads to a more orderly charging and discharging pattern of the batteries and effectively prevents suboptimal operational behaviors.
Moreover, the presence of distributed generation units, by supplying power in proximity to the load, reduces line power flows, decreases network losses, and improves voltage profiles across different sections of the distribution network. The coordinated utilization of distributed generation and battery energy storage systems facilitates proper power distribution and enhanced network controllability, particularly during peak load periods.
Overall, the obtained results indicate that the coordinated operation of distributed generation and battery energy storage systems, when combined with locational pricing and a performance-based regulation payment mechanism, can significantly improve both the technical and economic performance of distribution networks. These findings can be effectively used in the analysis of distribution network operation and in evaluating the role of local resources in energy and ancillary service markets.