Optimal implementation of battery energy storage system for improving the power quality in smart grid

Other Title(s)

التنفيذ الأمثل لنظام تخزين طاقة البطارية لتحسين جودة الطاقة في الشبكة الذكية

Dissertant

al-Maayitah, Siwar Sattam Abd al-Hamid

Thesis advisor

al-Majali, Husayn Dhiyab Salamah

University

Mutah University

Faculty

Faculty of Engineering

Department

Electrical Engineering Department

University Country

Jordan

Degree

Master

Degree Date

2020

Arabic Abstract

ازداد إدراك القضايا و المشاكل المتعلقة بمصادر الطاقة الأحفورية على مدى العقود الماضية لذلك زاد تنفيذ توليد الطاقة المتجددة و تطور بسرعة لتقليل تأثير الوقود الأحفوري على الغلاف الجوي و البيئة.

يعمل التوليد المتقطع في مصادر الطاقة المتجددة إلى عدم الاستقرار في شبكة الطاقة، مما يؤدي إلى اختلافات في جهد و تردد الشبكة.

جذبت أنظمة تخزين الطاقة و خاصة أنظمة تخزين طاقة البطاريات مؤخرًا نشاطًا كبيرًا في صناعة الكهرباء كحل فعال للتخفيف من عيوب أنظمة الطاقة المتجددة ، و ستلعب دورا مهما في الشبكة الذكية.

بحثت هذه الأطروحة في كيفية تأثير عدد و موقع نظام تخزين طاقة البطارية على انحراف الجهد و إجمالي خسائر الطاقة في الشبكة.

تم إجراء التحقيق على نظام-9 IEEE bus المعدل ، و تم تنفيذ حساب تدفق الحمل باستخدام خوارزمية تحسين سرب الجسيمات عبر تكنولوجيا برمجية MATLAB SIMULINK .

يحتوي نظام IEEE 9-bus المعدل على مصادر وأحمال متغيرة، و سيؤدي تباين مصدر الطاقة المتجددة و الأحمال إلى عدم الاستقرار في الشبكة.

تم وضع وحدات تخزين طاقة البطارية في حافلات تحميل مختلفة وبأعداد مختلفة، و تم دراسة انحراف الجهد و فقد الطاقة الكلي.

تشير نتائج المحاكاة إلى أن التنفيذ الأمثل لنظام تخزين طاقة البطارية من حيث تحديد العدد الأفضل و الحجم الأفضل و المواقع المثلى للنظام في الشبكة كان فعالا في توفير جهد أفضل للشبكة و في تقليل خسائر الطاقة.

English Abstract

The realization of the issues and problems with fossil energy sources has increased over the last decades.

To reduce the influence of fossil fuels on the atmosphere and the environment, the implementation of renewable energy generation has increased and developed quickly.

The intermittent generation of renewable energy sources leads to instability in the power grid, which creates variations in the power network voltage and frequency.

Energy Storage Systems (ESSs) especially Battery Energy Storage Systems (BESSs), have recently attracted considerable activity in the electricity industry as an effective solution to alleviate the drawbacks of renewable energy systems and will play a crucial part in the Smart Grid.

This thesis has investigated how the number and the location of a battery energy storage system influence the voltage deviation and the total power losses in a grid.

The investigation was carried out on the modified IEEE 9-bus system, and load flow calculation was implemented using Particle Swarm Optimization algorithm via MATLAB SIMULINK software technology.

The modified IEEE 9-bus system had variable sources and loads, the variability of the renewable energy source and the loads will cause instability in the grid.

The battery energy storage units were placed at various load buses and in different numbers, and the voltage deviation and total power losses were studied.

Simulation results indicate that the optimal BESS implementation in terms of determining the best number, size, and location of the BESS in the grid, was effective in providing better voltage profiles and lower energy losses.

Main Subjects

Electronic engineering

No. of Pages

64

Table of Contents

• APA
• MLA
• AMA

Language

English

Data Type

Arab Theses

Record ID

BIM-1341687