به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « Energy Storage » در نشریات گروه « برق »

تکرار جستجوی کلیدواژه «Energy Storage» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • دیسپاچ اقتصادی (ED) یکی از مشکلات کلیدی در سیستم های قدرت است. ED تمایل دارد تا با اندازه بهینه ژنراتورهای معمولی (CG) هزینه سوخت/عملیات را به حداقل برساند. انتشار گازهای گلخانه ای/سمی یکی از مشکلات عمده مرتبط با CG است. توزیع انتشار (EMD) با کاهش انتشار گازهای گلخانه ای/سمی توسط خروجی بهینه ژنراتورها سروکار دارد. مشکل توزیع انتشار اقتصادی چند هدفه (MOEED) با در نظر گرفتن هر دو هزینه سوخت و اهداف انتشار فرموله شده است. هدف اصلی بهینه سازی هزینه سوخت و انتشار آلاینده های محیطی از CG به روشی به خطر افتاده است. در این مقاله، حل کننده CONOPT در سیستم مدل سازی جبری عمومی (GAMS) برای یافتن راه حل های بهینه برای مسایل ED، EMD و MOEED یک ریزشبکه پیشنهاد شده است. ریزشبکه از یک ژنراتور توربین بادی (WTG)، یک ماژول فتوولتاییک (PV)، سه CG و یک گزینه سیستم ذخیره انرژی باتری (BESS) تشکیل شده است. الگوریتم پیشنهادی در چهار مطالعه موردی، شامل تمام منابع انرژی، بدون WTG، بدون ماژول PV و بدون منابع انرژی تجدیدپذیر (RES) پیاده سازی شده است. برای تعیین اثربخشی الگوریتم پیشنهادی، با الگوریتم های مختلف مقایسه شده است. نتیجه مقایسه نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی موثرتر، جدیدتر و قدرتمندتر است. در نهایت، نتایج نشان دهنده اثربخشی رویکرد پیشنهادی برای بهینه سازی تابع هدف برای همه مطالعات موردی فوق الذکر است و حل کننده CONOPT در GAMS از همه رویکردها در مقایسه بهتر عمل کرد. تاثیر BESS بر هزینه عملیات/سوخت ریزشبکه نیز برای ED ارایه شده است. پارادایم از نظر پاسخ تقاضا در میکروگرم در حال تغییر است. مدل انعطاف پذیری تقاضا (DF) نیز با تغییرات تقاضای مصرف کنندگان در فرآیند بهینه سازی ایجاد شده است. نتیجه با DF کاهش هزینه و مدیریت بهتر از سمت تقاضا را نشان می دهد.
    کلید واژگان: پخش بار اقتصادی, ارسال انتشار, ذخیره انرژی, سیستم مدل سازی جبری عمومی, ریزشبکه جزیره ای}
    N. Kumar *, S. Dahiya, K.P. Singh Parmar
    Economic dispatch (ED) is one of the key problem in power systems. ED tends to minimize the fuel/operating cost by optimal sizing of conventional generators (CG). Greenhouse/toxic gas emission is one of the major problem associated with the CG. Emission dispatch (EMD) deals with the reduction of greenhouse/toxic gas emissions by the optimal output of generators. The multi-objective economic emission dispatch (MOEED) problem has been formulated by considering both fuel cost and emission objectives. The main objective is optimization of fuel cost and environmental emissions from the CG in a compromised way. In this paper, CONOPT solver in General Algebraic modeling system (GAMS) has been proposed to find the the optimal solutions for ED, EMD, and MOEED problems of a microgrid. The microgrid consists of a wind turbine generator (WTG), a photovoltaic (PV) module, three CGs, and a battery energy storage system (BESS) option. The proposed algorithm has been implemented in four case studies, including all energy sources, without WTG, without PV module, and without renewable energy sources (RES). To establish the effectiveness of the proposed algorithm, it has been compared with various algorithms. The comparison result shows that proposed algorithm is more effective, novel, and powerful. Finally, result shows the effectiveness of proposed approach to optimize the objective function for all aforementioned case studies and the CONOPT solver in GAMS outperformed all the approaches in comparison. The impact of BESS on the operating/fuel cost of the microgrid has also been presented for ED. Paradigm is changing in terms of demand response in µG. Demand flexibility (DF) model has also been established with consumers demand variation in optimization process. Result with DF shows the reduction in cost and better management from demand side.
    Keywords: Economic Dispatch, Emission dispatch, energy storage, General algebraic modeling system, Islanded microgrid}
  • Moaiad Mohseni *, Alireza Niknam Kumleh, Rezvan Keshavarzpour
    Today, with the expansion of low-inertia (such as wind power plants) and non-inertia (such as ‎photovoltaic power plants) technologies, the amount of network inertia and power related to the ‎primary frequency response has decreased significantly. As a result, in the event of ‎disturbances, the frequency changes with a relatively higher slope and it may violate its ‎permissible range. To solve this problem, several methods have been presented so far that ‎create artificial inertia by power electronic converters connected to storage devices or ‎renewable generation. Therefore, the models make the operation of these sources similar to ‎traditional power plants and increase their contribution to the frequency response during ‎storage contribution events. In this paper, the sensitivity analysis of energy storage contribution ‎to providing inertia for the primary frequency response has been carried out. IEEE 3-bus and ‎‎118-bus networks are used as test networks. MATLAB software is also adopted for ‎optimization. The results show the impact of each storage parameter on the frequency response ‎and how it is possible to meet the frequency response limitations of the network by managing ‎the storage devices.‎
    Keywords: Primary Frequency, Response, Energy Storage, Virtual Inertia, Sensitivity Analysis}
  • Soheil Haji Mohammadi, Mahmoud Modaresi *
    The objective of this study is to strategize the allocation of resources within the distribution microgrid. The primary goals are to diminish active power loss and voltage discrepancies, enhance resilience, decrease the expense of procuring energy from the main network, augment the incorporation of distributed renewable energy sources, and optimize the profitability of integrating distributed generation and storage resources into the power supply. In this article, the microgrid design challenge is approached through the focus on a nonlinear optimization model. The Biogeography-based optimization algorithm is employed to tackle this complex problem. Moreover, the planning solution is crafted to address uncertainties, incorporating factors such as wind speed, solar radiation, and consumption load variability within the distribution network. To validate the efficacy of the proposed methodology, the standard 33-bus test system is scrutinized. The outcomes underscore the remarkable efficiency of the proposed solution, showcasing its potential for practical applications in optimizing microgrid performance.
    Keywords: independent microgrid, distributed wind generation resources, distributed solar generation resources, Energy storage, biogeography-based algorithm}
  • Suraj Hajari, Atul Yadav, Neeraj Singh, Vasundhara Mahajan

    The addition of renewable energy sources to the traditional distribution network has transformed the centralized unidirectional power source into two-way and multiple power source system. This will improve overall system's reliability and also reduces the down time that are associated within the radial distribution system. This paper investigates the impact of distributed energy sources like PV, Wind, Electric Storage, and Gas Turbine Generator on the reliability of distribution system. The Monte Carlo simulation method is used to test bus-2 of IEEE RBTS distribution network. The distribution network has been customized to incorporate the WT, PV, ESS, and GTG distributed generation. The WT and PV stochastic models were employed to replicate the unpredictability of these sources since speed of wind and solar radiation are both unpredictable. This work shows that the integration of distributed generation enhances the distribution system's reliability.

    Keywords: Reliability Assessment, Distributed Generation, Customer Interruption Cost, Energy Storage}
  • احمد قاسمی*، گلنام کریمی

    در این پژوهش، مدل سازی مدیریت بهینه یک ریزشبکه مسکونی با هدف بهبود تاب آوری و انعطاف پذیری با در نظر گرفتن مسایل اقتصادی ارایه شده است. بر این اساس، یک ریزشبکه مسکونی شامل یک نیروگاه خورشیدی کوچک همراه با ذخیره ساز انرژی در نظر گرفته شده است که در آن خانه ها دارای خودروی الکتریکی می باشند. این ریزشبکه به شبکه برق سراسری متصل است و دارای زیرساخت شبکه هوشمند است. قطعی شبکه ی برق سراسری سبب قطع بارهای الکتریکی و عدم تامین تقاضای مصرف کنندگان و در نتیجه کاهش تاب آوری می شود. بنابراین، حفظ امنیت سیستم تامین توان مشترکین در شرایط وقوع این گونه اغتشاشات ضروری است. به این منظور در این مقاله یک مدل جدید بهره برداری از ریزشبکه مبتنی بر نیروگاه خورشیدی و ذخیره سازهای انرژی پیشنهاد شده است. کارآیی مدل و بهره برداری پیشنهادی از طریق محاسبه عددی تاب آوری با استفاده از شاخص پیشنهادی در این مقاله ارزیابی می شود. علاوه بر این، مدل پیشنهادی سبب بهبود انعطاف پذیری سیستم می شود. میزان این بهبود با استفاده از شاخص های کاربردی و دقیق خودمصرفی و بهره وری ذخیره سازی ارزیابی می شود. نتایج نشان می دهد که مدل پیشنهادی علاوه بر تامین اهداف اقتصادی، باعث می شود تاب آوری در ساعات کم مصرف و پرمصرف به ترتیب 7/4% و 75/9% بهبود یابد. همچنین دو شاخص انعطاف پذیری شامل خودمصرفی و بهره وری ذخیره سازی به ترتیب 1/9% و 2/2% بهبود می یابد.

    کلید واژگان: ریزشبکه مسکونی, خودرو الکتریکی, ذخیره ساز انرژی, فتوولتائیک, تاب آوری, انعطاف پذیری}
    Ahmad Ghasemi *, Golnam Karimi

    In this research, an optimal energy management model of a residential microgrid with the aim of resiliency and flexibility improvement is presented. Accordingly, a residential microgrid consisting of a solar power plant with energy storage system is considered. Each of houses in the microgrid has an electric vehicle. The residential microgrid is connected to the main grid and has been equipped with smart grid infrastructures. The outage of the main grid causes load shedding that consequently reduces the resiliency. Keeping the security of supply during these distortions is necessary. Therefore, in this paper, a new model of microgrid operation based on solar power plant and energy storage system is proposed. The efficiency of the proposed model is evaluated through numerical calculation of resiliency using a new index proposed in this paper. In addition, the proposed model improves the system flexibility. The amount of this improvement is evaluated using practical and accurate indicators including self-consumption and storage efficiency. The results show that the proposed model improves the resiliency in off-peak and peak hours by 4.7% and 9.75% respectively. Moreover, two indexes of flexibility, including self-consumption and storage efficiency, improve by 9.1% and 2.2% respectively.

    Keywords: Residential Microgrid, Electric Vehicle, energy storage, Photovoltaic, Resiliency, Flexibility}
  • محسن صرامی، مجید معظمی، غضنفر شاهقلیان

    یکپارچه‌سازی منابع تجدیدپذیر به منظور تامین بار محلی باعث به وجود آمدن مفهومی به نام ریزشبکه شده است. با ورود گسترده ریزشبکه‌ها، مدیریت انرژی و بهره‌برداری از سیستم‌ و منابع در شرایط بازار برق از وظایف مهم مدیریت بهره‌برداری ریزشبکه است. در این مقاله مسیله بهره‌برداری ریزشبکه با در نظر گرفتن مسایل اقتصادی، فنی و همچنین با در نظر گرفتن عدم قطعیت‌های مربوط به بار مصرفی، سرعت باد و تابش خورشید در شرایط بازار برق مدل‌سازی شده است. یکی از مباحث مهم در شرایط بازار برق بحث مشارکت واحدها در شرایط قیمت واقعی است. بر این اساس چهارچوبی به منظور بهره‌برداری بهینه و مصرف انرژی بارهای کنترل‌پذیر در شرایط بهره‌برداری یکپارچه از منابع انرژی توزیع‌شده دارای عدم قطعیت، از دیدگاه مصرف‌کننده ارایه می‌شود. مسیله بهینه‌سازی مورد نظر به صورت یک مسیله برنامه‌ریزی خطی تصادفی دومرحله‌ای، با هدف کمینه‌سازی هزینه بهره‌برداری ریزشبکه و هزینه مورد انتظار پرداختی مصرف‌کننده و با در نظر گرفتن نیاز مصرف‌کننده به برخی از بارهای کنترل‌پذیر خود در بازه‌های زمانی مورد نظر او و محدودیت‌های بارها و نیز محدودیت‌های اعمال‌شده از جانب شرکت برق مدل می‌شود که با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام سالپ حل می‌گردد. برای مدل‌سازی بازار برق خرده‌فروشی، تعرفه‌های RTP و IBR مورد استفاده قرار می‌گیرد تا هم نوسانات قیمت عمده‌فروشی بهتر منعکس شود و هم از هم‌زمانی مصرف جلوگیری گردد. در این روش قیمت به جای مشخصبودن در کل دوره برنامه‌ریزی، تنها در تعداد محدودی از ساعات آینده، از جانب خرده‌فروش به مصرف‌کننده اعلام می‌شود. در این شرایط هر گونه زمان‌بندی بارهای کنترل‌پذیر نیازمند پیش‌بینی قیمت است و این در حالی است که پیش‌بینی قیمت، عدم قطعیت‌هایی را به همراه خواهد داشت. این عدم قطعیت با تولید سناریوهایی برای متغیر تصادفی قیمت آینده با استفاده از روش مونت‌کارلو، مدل‌سازی می‌شود. روش پیشنهادی با استفاده از نرم‌افزار MATLAB شبیه‌سازی و توانایی آن نشان داده شده است.

    کلید واژگان: الگوریتم سالپ, انرژی های تجدیدپذیر, بازار برق, بهره برداری بهینه, ریزشبکه, ذخیره سازی انرژی}
    Mohsen Sarami

    Integrating renewable resources to provide local load has created a concept called microgrid. With the widespread introduction of microgrids, energy management and system utilization and resources in the electricity market are important tasks of microgrid management. In this paper, the problem of microgrid utilization is modeled taking into account economic, technical and uncertainties related to power consumption, wind speed and solar radiation in electricity market conditions. One of the most important issues in the electricity market is the discussion of the participation of units in real price conditions. In this paper, a framework for the exploitation of electricity and the consumption of controllable loads through integrated utilization of distributed energy sources of uncertainty is presented from a consumer perspective. The optimization problem is a two-step stochastic linear programming that minimized the cost of microgrid operation and expected cost of consumers considering the consumer’s requirement for controllable loads in the desire time interval and distribution company constraints that solved by using Salp swarm optimization algorithm. RBT and IBR tariffs are employed for modeling retail power market for better reflection of wholesale price volatility and avoid of the concurrent use of consumers. In this method price announced to the consumers by retailers only is limited specific later hours instead of the entire operation period. In this condition any timing of controllable loads need to price forecasting, while this forecasting have some uncertainties. These uncertainties are modeled using Monte Carlo method for stochastic price variable scenario generation. MATLAB software is employed for simulation and verification of the proposed method.

    Keywords: Optimal operation, microgrid, renewable energies, energy storage, Salp swarm algorithm, power market, demand response}
  • Zahra Moravej *, Saeid Molaei, Alireza Jodaei
    Microgrids are practical views of integration of distributed generations (DGs) into distribution systems. In this regard, utilizing appropriate technologies and accurate recognition of energy generation and storage systems, as well as optimal scheduling for these resources are of the paramount importance in microgrids. Therefore, connection of DG resources and storages to the grid in the form of virtual power plant in order to increase efficiency and owners’ interest has attracted significant attention of researchers and distribution network operators. This research presents a model for optimal day-ahead scheduling of heat-power generation units in a multi-zonal virtual power plant (VPP). This VPP includes a number of combined heat-power generations, distribution network loads, and electrical vehicles with smart charging as well as energy storages. In order to approach the reality of distribution systems, uncertainty related to behavior of electrical vehicles was modeled with Monte-Carlo simulation while uncertainties of generation and electrical/thermal loads were modeled using a probabilistic method. Matlab software and swarm robotics search & rescue (SRSR) has been used as an optimization tool in this paper. The results confirmed the effectiveness of the proposed method.
    Keywords: renewable energy sources, energy storage, combined heat, power generation, virtual power plant, load uncertainty, Electric vehicles}
  • صلاح محمدی، جمال مشتاق*، هیمن گل پیرا
    روش شبیه سازی مونت کارلو به طور گسترده در ارزیابی قابلیت اطمینان شبکه های توزیع مورد استفاده قرار می گیرد. بزرگ ترین مزیت این روش سادگی و انعطاف پذیری آن برای اعمال به هر سیستمی است. در مقابل، حجم زیاد محاسبات و نتایج غیردقیق از معایب این روش هستند. در این کار، یک روش جدید ارزیابی شاخص های قابلیت اطمینان در شبکه های فعال پیشنهاد شده است. این روش ترکیبی از روش شبیه سازی مونت کارلو و روش تحلیلی است. این روش برخلاف روش های شبیه سازی دارای جواب یکتا است. با توجه به اینکه، هدف از ارایه این روش جدید ارزیابی قابلیت اطمینان، پر کردن خلاهای موجود در روش شبیه سازی مونت کارلو است، درنتیجه روش شبیه سازی مونت کارلو ترتیبی با جزییات بیشتری مورد بررسی قرار می گیرد. برای اثبات کارایی روش جدید، ارزیابی شاخص های قابلیت اطمینان باس2 RBTS حالت شبکه غیرفعال و شبکه فعال (باس 2 و 4 RBTS اصلاح شده شامل منابع تولید پراکنده و ذخیره کننده انرژی) با استفاده از روش جدید و روش مونت کارلو انجام شده و با همدیگر مقایسه شده اند. نتایج حاصل از این دو روش نشان می دهد که روش جدید نتایج دقیقی دارد و زمان اجرای کمتری نسبت به روش شبیه سازی مونت کارلو دارد.
    کلید واژگان: شبیه سازی مونت کارلو, روش جدید ارزیابی قابلیت اطمینان, ریزشبکه, شبکه فعال, باس 2 RBTS, باس 4 RBTS, شاخص های قابلیت اطمینان, منابع تولید پراکنده, ذخیره کننده انرژی}
    S. Mohammadi, J. Moshtagh *, Hemin Golpira
    Monte Carlo simulation method is widely used in reliability evaluation of distribution networks. The most important advantage of this method is their simplicity and flexibility to apply to any system. In contrast, large volumes of calculations and inaccurate results are the disadvantages of this method. In this paper, a new method for evaluating reliability indices in active networks is proposed. This method is a combination of Monte Carlo simulation method and analytical method. Unlike the simulation methods, it has a unique answer. Considering that, the purpose of this new method for reliability evaluation is filling gaps in the Monte Carlo simulation method, As a result, the Monte Carlo method will be examined in more detail. To prove the effectiveness of this method, evaluation of reliability indices for bus 2 of RBTS in an inactive network state and in active network state (modified RBTS Bus 2 and 4, including distributed generation resources and Energy storage) using new method and Monte Carlo method have been done and compared with each other. Results of these two methods show that the new method has accurate results and its implementation time is less than the Monte Carlo method.
    Keywords: monte carlo simulation, new reliability evaluation method, microgrid, active network, bus 2 RBTS, bus 4 RBTS, reliability indices, distributed generation resources, Energy storage}
  • مریم عظیمی، ابوالفضل سلامی *

    این مقاله یک چارچوب بهینه برای بهره برداری سیستم های یکپارچه انرژی با استفاده از برنامه های پاسخ گویی تقاضا ارایه می دهد. هدف اصلی از سیستم های یکپارچه انرژی، تامین بهینه انواع مختلف دیماند با استفاده از حامل های گوناگون انرژی مثل الکتریسیته، انرژی حرارتی و انرژی سرمایشی می باشد.  این مقاله با در نظر گرفتن قیمت بازار برق، تاثیرات سیستم های ذخیره ساز انرژی و برنامه های پاسخ گویی تقاضا شامل قیمت گذاری زمان استفاده، قیمت گذاری زمان واقعی و برنامه پاسخ گویی تقاضای یکپارچه را بر بهره برداری بهینه هاب انرژی ارزیابی می کند. همچنین، تاثیر روش های مختلف بهینه سازی بر برنامه ریزی بهینه سیستم های چند حامله انرژی بررسی می شود. برای نمایش تبادل دو طرفه توان بین هاب انرژی با شبکه قدرت، حداکثر سازی سود فروش انرژی الکتریکی و حداقل سازی هزینه خرید حامل های ورودی به عنوان توابع هدف در نظر گرفته می شود. علاوه بر این برای حداقل سازی هزینه تولید حامل های انرژی، یک تابع هدف درجه دوم جدید با استفاده از الگوریتم ژنتیک بهینه می گردد. در این مطالعه بهره برداری بهینه هاب انرژی مبتنی بر تابع هدف درجه دوم، یک مساله پخش بار اقتصادی است که در آن توان الکتریکی خریداری شده توسط هاب انرژی به عنوان بار شبکه قدرت بالا دستی در نظر گرفته می شود. مساله بهینه سازی ارایه شده برای هاب انرژی نمونه به کار گرفته شده تا کارآیی نقش ذخیره ساز های مختلف انرژی و برنامه های پاسخ گویی تقاضای به کار گرفته شده را در بهره برداری بهینه سیستم های هاب انرژی نشان دهد.

    کلید واژگان: سیستم های یکپارچه انرژی, برنامه پاسخ گویی تقاضا, بهینه سازی خطی, بهینه سازی درجه دوم, ‏ ذخیره سازهای انرژی ‏}
    M. Azimi, A. Salami *

    This study presents an optimal framework for the operation of integrated energy systems using demand response programs. The main goal of integrated energy systems is to optimally supply various demands using different energy carriers such as electricity, heating, and cooling. Considering the power market price, this work investigates the effects of multiple energy storage devices and demand response programs, including the time of use pricing, real-time pricing, and integrated demand response on optimal operation of energy hub. Moreover, impacts of different optimization methods are evaluated on the optimal scheduling of multi-carrier energy systems. Maximizing profits of selling electrical energy and minimizing the purchasing cost of input carrier energies are considered as objective functions to indicate bidirectional interchanges of energy hub systems with the power grid. To minimize the generation cost of energy carriers, a new quadratic objective function is also optimized using genetic algorithm. In this study, optimal operation of the energy hub based on the proposed quadratic objective function is an economic dispatch problem where the purchasing electrical power by the energy hub is considered as a load of the upstream grid. The optimization problem is implemented in the sample energy hub to indicate the effectiveness of different energy storage roles and applied demand response programs in the optimal operation of energy hub systems.

    Keywords: integrated energy systems, demand response, linear optimization, quadratic optimization, energy storage}
  • مجید خزعلی، اشکان عبدالی سوسن*

    با افزایش استفاده از سیستم های انرژی تجدیدپذیر و متغیر بودن دسترسی به این نوع انرژی، جهت پایداری سیستم نیاز به سیستم های ذخیره سازی انرژی است. در این میان، سیستم های ذخیره سازی انرژی با خصوصیات و کاربردهای مختلفی وجود دارد که سیستم ذخیره سازی انرژی هوای فشرده یکی از آن ها است. در مقاله حاضر، جدیدترین پژوهش ها وسیستم های نوین در زمینه ذخیره سازی انرژی برپایه فشرده سازی هوا و خصوصیات آن ها با طبقه بندی و مقایسه فرایندهای این سیستم ها، مورد بررسی قرار گرفت. وجه مشترک همه این سیستم ها استفاده از هوای فشرده، یا به بیان بهتر سیال تراکم پذیر، برای ذخیره سازی انرژی به صورت پتانسیل مکانیکی است. از نظر نحوه ذخیره شدن هوا می توان این سیستم ها را به سه دسته هم حجم، هم فشار و مایع سازی تقسیم کرد. با توجه به پیچیدگی های متعدد سیستم های مورد بررسی در مقاله حاضر، آن ها به دو دسته اصلی ذخیره سازی انرژی هوای فشرده به همراه ذخیره سازی حرارتی و سیستم های نوین و ترکیبی تقسیم بندی شدند. رشد و توسعه سیستم های ذخیره سازی انرژی هوای فشرده با ذخیره سازی حرارتی، به علت بالا بودن هزینه سرمایه ای، دشوارتر به نظر می رسد اما سیستم های نوین و ترکیبی باوجود این که کمی فراتر از مرزهای تکنولوژیکی موجود هستند، به واسطه ترکیب و تجمیع فناوری فشرده سازی هوا با فناوری های دیگر نظیر سیستم های کاهنده فشار گاز شهری، تلمبه ذخیره ای و مایع سازی هوا می توانند نقش به سزایی در چشم انداز ذخیره سازی انرژی داشته باشند.

    کلید واژگان: ذخیره سازی انرژی, هوای فشرده, ذخیره سازی حرارتی, مایع سازی هوا, تلمبه ذخیره ای}
    Majid Khazali, Ashkan Abdalisousan*

    With the increasing use of renewable energy systems and the volatility of access to this type of energy, needs energy storage systems to sustain the system. In the meantime, energy storage systems have distinct characteristics and applications, one of which is the compressed air energy storage system. In the present paper, the newest researches and novel systems in the field of energy storage based on compression of air and their properties were compared with the classification and comparison of the system processes. The commonalities of all these systems are the use of compressed air or compressible fluid, to store energy as a mechanical potential. In terms of how the air is stored, these systems can be divided into three categories: isochoric, isobaric, and Liquefaction. For the complexity of the systems studied in this paper, they were classified into two major categories of compressed air energy storage, together with thermal storage and novel and hybrid systems. The development of compressed air energy storage systems with thermal storage seems more difficult because of the high capital cost. But the novel and hybrid systems, although slightly beyond existing technological frontiers by combining and integrating compressed air energy storage technology with other technologies such as city gate station systems, pumped hydro storage, and air liquefaction can play a significant role in the energy storage landscape.

    Keywords: Energy storage, Compressed air, thermal storage, liquefaction, Pumped Hydro Storage}
  • مصطفی جعفریان، محمود امید*، مجید خانعلی، مظفر مختاری

    انرژی خورشیدی یکی از انواع مطلوب انرژی های تجدیدپذیر است؛ اما به دلیل دایمی نبودن تابش خورشید، ذخیره سازی آن ضروری است و استفاده از مواد تغییر فاز دهنده (PCMs) روشی مناسب برای این منظور است. به دلیل رخ دادن فرایندهای ذوب و انجماد در سامانه های ذخیره سازی انرژی حرارتی، تعیین ویژگی های حرارتی آن ها منجر به استفاده بهینه و طراحی مناسب این سامانه‎ ها می شود. در این پژوهش از پارافین واکس به عنوان PCM و از نانوذرات اکسیدآلومینیوم و مس، برای ارتقای خواص حرارتی آن استفاده شده است. خواص ریزساختاری نانوکامپوزیت های ساخته شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی مطالعه شدند. آزمایش ها با آزمون فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 عامل اصلی درصد وزنی نانوذره (در 3 سطح)، نوع نانوذره (در 2 سطح) و اندازه قطر متوسط نانوذره (در 3 سطح) و پارافین واکس خالص، با 3 بار تکرار انجام شد. نقطه ذوب و گرمای نهان هر نمونه با استفاده از دستگاه گرماسنج روبشی تفاضلی اندازه گیری شدند. نتایج نشان دهنده کاهش اندک نقطه ذوب نانوکامپوزیت با افزایش غلظت نانوذره است، درحالی که نوع و اندازه نانوذره، اثر معناداری بر آن ندارند. افزودن نانوذرات، اثر مطلوبی بر بهبود گرمای نهان نانوکامپوزیت داشته اما غلظت آن حد بهینه دارد. در اندازه های کوچک تر نانوذرات، گرمای نهان بیشتری مشاهده شده است. استفاده از نانوذره مس با غلظت 1% و اندازه 30 نانومتر موثرترین تیمار در ارتقای گرمای نهان نانوکامپوزیت بوده است.

    کلید واژگان: ذخیره سازی انرژی, گرمای نهان, مواد تغییر فاز دهنده, نانوفناوری, نانوکامپوزیت, نقطه ذوب}
    Mostafa Jafarian, Mahmood Omid*, Majid Khanali, Mozafar Mokhtari

    Solar energy is a desirable type of renewable energies. However, it should be stored due to the sun radiation discontinuity. Phase-change materials (PCMs) store the thermal energy through their phase transitions, and the optimization of their thermal properties leads to more efficient thermal storage. In this study, paraffin wax was used as a PCM and aluminum oxide, and copper nanoparticles were used to improve its thermal properties. The morphology of the nanocomposites was studied with Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM). Experiments were conducted in a factorial arrangement in a completely randomized design with three main factors, including: the weight percentage of nanoparticles (three levels), the type of nanoparticles (two levels), and the size of the nanoparticles (three levels), and pure Paraffin wax as a control sample. The melting point and the latent heat of each sample were measured with differential scanning calorimetery (DSC). The results showed that by an increase in nanoparticles concentration, the melting point of nanocomposites decreased slightly. On the other hand, the type and size of nanoparticles had no significant effect on the melting point. The addition of nanoparticles increased the latent heat of nanocomposites noteworthy in an optimal concentration. With a decrease in the nanoparticles size, the latent heat of nanocomposites increased. The nanocomposite sample which was filled with copper nanoparticle at the concentration and size of 1% and 30 nm respectively, had the highest latent heat.

    Keywords: Energy Storage, Latent Heat, Phase Change Material, Nanotechnology, Nanocomposite, Melting Point}
  • Ebadollah Amouzad Mahdiraji *, Mojtaba Sedghi Amiri
    In power grids, there must always be a balance between energy production and consumption. Due to the variable nature of consumers, energy production should also be subject to these changes. Electricity storage is one of the most important issues in the electricity industry, which can generate many ancillary services such as load curve leveling, peak shaving, integration with renewable units, rotating reservations, etc. This paper presents a new and practical method for locating, sizing, and optimally planning vanadium current storage batteries in the above distribution substations. In this innovative method, using load forecasting, the amount of peak consumption per day is calculated, and based on it, several indicators are defined to prioritize the storage installation location. Then, according to the power consumption information in the selected substation, the optimal storage capacity for leveling the load curve is determined, and finally, optimal planning for charging and discharging the storage is presented. In this paper, for simulation of real consumption data of the above distribution network of Semnan city has been used.
    Keywords: Energy storage, flow battery, load curve leveling, peak shaving}
  • Surender Reddy Salkuti*

    In the recent days, the main challenge for the electrical power system is an economical storage technology. Energy storage is essential for the future Smart Grid (SG) to smooth out the fluctuating output of Renewable Energy Resources (RERs). Even though many good storage technologies are available but either they are not economical or they are not efficient. Several research studies are analyzed the application of energy storage with respect to voltage support, peak shaving, frequency stability, renewable firming, transmission upgrade deferral, and a host of other uses. RERs are dependent on the climate conditions for the power output. Therefore, an efficient storage technologyis animportant part for the reliability of electric power system. This paper compares different storage technologies available, i.e. hydrogen storage, batteries, superconducting magnet energy storage, fly wheels, compressed air energy storage, pumped hydro energy storage, etc. This paper details the necessity of storage techniques to help the RERs power output in the SG to meet the energy demands of the future.

    Keywords: Energy Storage, Renewable Energy Resources, Smart Grid, Batteries, Flywheels, PumpedHydro Energy Storage}
  • جلال محمدی، سعید رضا گلدانی*، حمید فلقی

    در سال های اخیر بهره برداری از سیستم های ذخیره ساز انرژی موردتوجه بسیاری از محققین در صنعت برق قرارگرفته است. به دلیل هزینه نسبتا بالای ذخیره سازها، معمولا سرمایه گذاران زیادی در راستای نصب و بهره گیری از آن ها در سیستم قدرت پیش قدم نمی شوند. در این مقاله تاثیر شاخص نوع بهره برداری از سیستم ذخیره ساز انرژی (کل سال یا بخشی از سال) بر سود حاصل از آربیتراژ (جابجایی) انرژی در بازار برق، توسط یک ذخیره ساز انرژی الکتریکی موردبررسی قرارگرفته است. برای ارزیابی تاثیر خطای پیش بینی قیمت بر درآمد آربیتراژ انرژی از دو نوع قیمت (قیمت واقعی، قیمت پیش بینی 3 ساعت آینده) استفاده شده است. به دلیل تشویق سرمایه گذاران خصوصی، برای هزینه سرمایه گذاری اولیه استفاده از وام پیشنهاد شده است تا طرح ارائه شده برای سرمایه گذار ازنظر اقتصادی توجیه پذیر باشد. به دلیل هزینه های بالای سرمایه گذاری و افزایش طول عمر سیستم ذخیره ساز انرژی، تعداد شارژ و دشارژ انرژی در روز یک بار است که، زمان شارژ در پایین ترین قیمت انرژی و زمان دشارژ در بالاترین قیمت انرژی برای افزایش درآمد آربیتراژ انرژی در نظر گرفته شده است.

    کلید واژگان: ذخیره ساز انرژی, بهره برداری, آربیتراژ انرژی, پیش بینی قیمت, بازار برق}
    J. Mohammadi, S. R. Goldani*, H. Falaghi

    In recent years, the exploitation of the energy storage systems has attracted many researchers in the electricity industry. Due to the relatively high cost of storage, usually many investors are not being prevented from installing and operating in a power system. In this paper, the effect of the type of operation of the energy storage system (the whole year or part of the year) on the profit of the energy arbitrage (shift) in the electricity market is investigated by an electrical energy storage system. For Evaluation the effect of the price prediction error on the energy arbitrage revenue, two types of prices (real price, 3 Hour Ahead Predispatch Prices) have been used. Due to the encouragement of private investors, it is proposed to use the loan for the initial investment cost so that the proposed plan for the investor is economically justified. Due to high investment costs and longer lifespan of the energy storage system, the number of charging and discharging energy is one, which is the time of charging at the lowest cost of energy and the time of discharge at the highest energy cost to increase energy returns.

    Keywords: Energy storage, operation, energy arbitrage, prediction price, electricity market}
  • مهرداد موحدپور، سیروس محمدی*، محمد جواد کیانی، طاهر نیکنام، محمود زاده باقری
    یکی از مباحث قابل توجه شبکه قدرت در سال های اخیر پیدایش ریزشبکه ها می باشد. طراحی بهینه یک ریزشبکه شامل انتخاب بهترین ترکیب از گزینه های موجود (واحدهای تولید پراکنده، سیستم های ذخیره ساز انرژی و برنامه های پاسخ گویی بار) برای تامین بار مصرفی به منظور حذاقل سازی هزینه های ریزشبکه می باشد. در این مقاله مدلسازی جامعی برای مسئله طراحی بهینه ریزشبکه های مسکونی با لحاظ کردن واحدهای تولید پراکنده تجدیدپذیر، سیستم های ذخیره ساز انرژی و بارهای قابل کنترل انجام شده است. این مدل رفتار تصادفی ذاتی منابع انرژی تجدیدپذیر و عدم قطعیت در پیش بینی بار الکتریکی را در نظر گرفته و مدل های تصادفی مناسبی برای آنها انتخاب شده است. همچنین وقوع خطا و احتمال وقوع خاموشی در طراحی بهینه ریزشبکه های مسکونی جهت افزایش قابلیت اطمینان و کارایی آنها و توسعه مدل های پیشین در نظر گرفته شده و به تابع هدف مساله اضافه شده است. برای یافتن پاسخ بهینه، مسئله طراحی ریزشبکه ها به صورت یک مسئله بهینه سازی با هدف حداقل سازی مجموع هزینه های طرح توسعه ریزشبکه مدلسازی و پاسخ بهینه با الگوریتم بهینه سازی کلونی مورچگان تعیین می شود.
    کلید واژگان: ذخیره ساز انرژی, ریزشبکه های مسکونی, واحدهای تولید پراکنده, پاسخ گویی بار, کلونی مورچگان}
    Mehrdad Movahedpour, Sirus Mohammadi *, Mohammadjavad Kiani, Taher Niknam, Mahmoud Zadehbagheri
    One of the issues which has attracted a lot of attention in the power grid in recent years is the emergence of microgrids. An optimized microgrid design includes choosing the best combination of the available options (distributed generation units, energy storage systems, and load response programs) to supply the microgrid so that the total costs of the microgrid development plan is minimized. In this article, a comprehensive modeling has been conducted for the problem of optimal design of residential microgrids considering the renewable distributed generation units, energy storage systems and controllable loads. This model takes into account the intrinsic stochastic behavior of renewable energy and the uncertainty involving electric load prediction, and thus proper stochastic models for them has been chosen. In order to find the optimal solution, the problem of microgrid design is modeled as an optimization problem with the goal of minimizing the total costs of the microgrid development plan and the optimal response is determined via ant colony optimization algorithm.
    Keywords: Energy storage, residential grids, generation units, load response programs, colony optimization algorithm}
  • K. Suresh, G. Srinivasa Rao, A. R. Vijay Babu*
    In the wind energy storage procedures, fluctuating nature of wind is problematic for stand-alone operation. Different efforts have been done to stabilize the wind source; boost converter with controller, bidirectional converter with controller, and energy storage devices need to be used for stabilizing the wind source. During the boost operation, the voltage parameter is boosted only in the output while power is constant, therefore, maintaining the constant power is required. One of the important aspects for maintaining the constant power is considering the speed of wind. This concept is applicable for both boost DC-DC Converter and Bidirectional DC-DC Converter (BDC). Estimation of battery State of Charge (SOC) is an important task for maintaining the effective operation as well as protecting the battery from deteriorating. Charging and discharging the battery is a cyclic process; which requires to be effective. Several methods have been used for estimating SOC of the battery; the coulomb counting method is an effective method for the battery charging and discharging operations. This paper proposes consideration of battery SOC and wind speed for an effective wind harnessing operation. The proposed system is designed in MATLAB/Simulink, and validates the system in hardware prototype model in order to SOC balancing control.
    Keywords: wind energy, stand-alone system, energy storage, SOC}
  • Abdelhafidh Moualdia *, Ahmed Medjber, A. Kouzou, O. Bouchhida
    In this article we will control the energy storage inertial noted inertial energy storage system to partner with a wind energy conversion system that aims to improve the power quality transit network. Inertial storage is considered a flywheel coupled to an induction motor and controlled by a voltage inverter type power converter. First step, a model of inertial energy storage system (flywheel + asynchronous machine) is presented, then two control methods are proposed: the direct torque control (DTC and DTC-conventional SVPWM) (space vector pulse with modulation). The two control methods give similar performance, but the DTC-SVPWM requires less computation time. The two regulators and the proportional integrator SVPWM technique were used to determine the switching frequency. Using direct control with vector modulation strategy has enabled the inertial energy storage system of demonstrating good continuation even under rather severe operating conditions, and the torque ripples are significantly reduced compared to the case of conventional DTC. Then we come to the presentation of simulation results obtained.
    Keywords: Asynchronous machine, energy storage, Wind Turbine, DTC-SPWM, direct torque control, wind energy conversion}
  • فرهاد رهبران، سجاد نجفی روادانق*، گئورگ قره پتیان
    با ایجاد و گسترش ریزشبکه ها در شبکه های توزیع، تعداد آنها همواره روبه افزایش است. با این فرض، مساله طراحی بهینه شبکه های توزیع نوین با چالش های جدیدی روبرو گردیده است. در این مقاله، به طراحی بهنیه یک شبکه توزیع هوشمند بر اساس ریزشبکه های چندگانه و به هم پیوسته پرداخته شده است. ذخیره سازهای انرژی نقش مهمی در ریزشبکه ها و کاهش اثر عدم قطعیت در تولید برخی از منابع دارند و از طرفی با توجه به نقش خودروهای الکتریکی به عنوان ذخیره کننده انرژی، در این طراحی نقش پارکینگ های الکتریکی مورد بررسی قرار گرفته است. در این مقاله یک شبکه توزیع هوشمند طوری طراحی می گردد که قابلیت مرزبندی به مجموعه ای از ریزشبکه ها وجود داشته باشد و مرزهای بهینه آنها با حفظ معیارهای فنی و اقتصادی، نظیر کاهش هزینه های احداث و بهره برداری، افزایش قابلیت اطمینان، بهبود پروفیل ولتاژ با درنظرگیری پارکینگ خودروهای الکتریکی به عنوان منابع ذخیره ساز می باشد، تعیین گردد. برای هر کدام از توابع هدف مرزهای ریزشبکه ها، نوع و ظرفیت منابع هر ریزشبکه و آرایش کلی شبکه توزیع به صورت بهینه مشخص می گردد. نتایج مطالعه به صورت گرافیگی و جدولی ارایه شده است.
    کلید واژگان: شبکه های توزیع هوشمند, ریزشبکه, ریزشبکه های به هم پیوسته, ذخیره سازهای انرژی, خودروهای الکتریکی, پارکینگ خودروهای الکتریکی}
    F. Rahbaran, S. Najafi Ravadanegh*, G. B. Gharhepetian
    With appearance and development of Microgrids (MGs), the number of MGs is continuously increased in smart distribution networks. Hence the future distribution network operation and planning is encountered with new challenges. In this paper, the problem of networked-microgrids based distribution network planning is considered. The parking lot for electric vehicles as storage resources to reduce the impacts of uncertainties on networked-MGs design is investigated. The boundary of MGs is determined and segmented considering techno-economical constraints such as total network planning and operation costs, reliability improvement of MGs, optimal sizing and locating of energy resources within each MGs and the voltage profile improvement in the presence of EV’s parking lot as storages. For each objective function, optimal border of each MG, its relevant energy resources and EV parking lot capacity and location as well as optimal layout of smart distribution network is obtained. The results are represented both tabular form and graphically.
    Keywords: Smart Distribution Grid, Networked-microgrids, Energy storage, electric vehicle, Parking lot}
  • کاوه حبیبی سراسکانرود، علیرضا زاهدی
    کاهش منابع انرژی های فسیلی و افزایش انتشار گازهای گلخانه ای روز به روز نیاز به منابع پاک و تجدیدپذیر انرژی را بیشتر می کند. یکی از منابع انرژی های تجدیدپذیر انرژی بادی است که در سال های اخیر همواره در حال توسعه بوده است. نیروگاه های بادی گاهی در ساعات پیک مصرف جوابگو نیستند، لذا یک سامانه ذخیره سازی توان و پشتیبان برای این نیروگاه ها ضروری به نظر می رسد. در این پژوهش تلاش شده است تا یک سامانه هیبریدی برای اتصال به نیروگاه بادی متشکل از تولید هیدروژن و پیل سوختی، به منظور تامین توان قابل اطمینان و همچنین تولید محصولات جانبی باارزش ارائه گردد. در این مقاله، مطالعه موردی برای سامانه موردنظر در منطقه کوهین انجام شده است. بهینه سازی فنی و اقتصادی سامانه فوق حاکی از آن است که در بهترین طرح (متشکل از 3 توربین بادی)، میزان توان تولیدی سالانه سامانه هیبریدی 1795 مگاوات ساعت خواهد بود که از این مقدار 12% سهم پیل سوختی است. نتایج نشان داد که سامانه هیبریدی باعث افزایش 8/2 درصدی ضریب ظرفیت نیروگاه بادی می گردد. هزینه انرژی محاسبه شده برای سامانه هیبریدی 76 سنت و ارزش فعلی سرمایه 5،235،066 دلار خواهد بود.
    کلید واژگان: توربین بادی, الکترولیز, هیدروژن, پیل سوختی, ذخیره سازی انرژی, بهینه سازی اقتصادی}
    Kaveh Habibi Saraskanroud, Alireza Zahedi
    Reducing fossil energy resources and increasing greenhouse gases necessitate the need of clean sources of energy. One of the sources of renewable energy is wind power which has been developed in recent years. Sometimes, wind power in peak hours does not respond. Hence, a storage system and backup power for such power plants seem necessary. In this study, a hybrid system, consisting of electrolyzer hydrogen storage and fuel cells, has been presented for a wind farm to provide not only the reliable power but also valuable by-products. In this paper, a case study for this system has been undertaken in the Kouhin area of Qazvin province. The technical and economic optimization of the system has suggested that in the best-case scenario (consisting of 3 wind turbines), the annual production rate of the hybrid system would be 1795 MWh, 12% of which is the share of fuel cells. The results showed that the hybrid system led into 10.8% increase in the amount of wind power capacity factor as well. The calculated cost of energy (COE) and the net present cost (NPC) for the hybrid system would amount to 0.7599 and 5,235,066 USD, respectively.
    Keywords: Wind Turbine, Electrolysis, Hydrogen, Fuel Cell, Energy Storage, Economic Optimization}
  • شاهین ریاحی نیا، علی عباسپورطهرانی فرد
    در این مقاله یک چارچوب بازیابی بار در شبکه توزیع انرژی که شامل تولیدات پراکنده و منابع ذخیره انرژی می باشد، پیشنهاد می شود. در این چارچوب از روش برنامه ریزی پویا (DP) به عنوان ابزار بهینه سازی مساله بازیابی بار شبکه توزیع استفاده شده است. زمان و ترتیب برق دار کردن فیدرهای (بارهای) شبکه توزیع بعد از خاموشی سراسری اتفاق افتاده، به عنوان مراحل و جواب بهینه مساله بهینه سازی روش برنامه ریزی پویا در نظر گرفته می شود. روش پیشنهادی اولویت بارهای شبکه را نیز بر اساس اهمیت آن، در مساله بازیابی در نظر می گیرد. در انتها روش پیشنهادی در یک شبکه واقعی پیاده سازی شده و بر اساس نتایج به دست آمده کارآمد و عملی بودن آن استنتاج شده است.
    کلید واژگان: بازیابی بار, منابع ذخیره انرژی, تولیدات پراکنده, برنامه ریزی پویا و اولویت بار}
    Shahin Riahinia, Ali Abbaspour
    In this paper, a load restoration framework is proposed in distribution network, which includes distributed generations and energy storage resources. In this framework, dynamic programming method (DP) has been used as a tool to optimize the distribution system restoration problem. The time and sequence of the feeders (loads) of the distribution network are considered as the optimal steps and the optimal answer to the problem of optimization of the dynamic programming method after the global outage has occurred. The proposed method considers the priority of network loads according to its importance in load restoration problem. At the end, the proposed method is implemented in a real network and its efficient and practical inference is derived from the results.
    Keywords: Load restoration, energy storage, distributed generation, dynamic programming, load priority}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال