Optimisation d'un réseau de transport en présence de stockage d'énergie et des éoliennes par la méthode des contraintes quadratiques (QCP)

Abstract

L'un des problèmes confrontés entre la production et la consommation d'énergie électrique est le risque d'avoir un déséquilibre de fréquence, qui entraine des pertes et coûts élevés. L'intégration des sources éoliennes augmente le taux de production électrique mais son insertion demande une technologie de pointe pour assurer son fonctionnement adéquat. L'un des éléments clés insérés au système afin d'assurer l'équilibre production-consommation et d'emmagasiner l'énergie intermittente des éoliennes est les systèmes de stockage d'énergie électrique. Cette étude est consacrée à minimiser la fonction du coût en utilisant une méthode d'optimisation conventionnelle QCP en présence de sources éoliennes et de système de stockage d'énergie ESS. Les résultats montrent clairement l'avantage de ce dernier pour minimiser la fonction du coût et assurer l'équilibre du système de puissance.

ﻣﻦ اﻟﻤﺸﺎﻛﻞ اﻟﺘﻲ ﺗﻮاﺟﮫ ﺑﯿﻦ إﻧﺘﺎج واﺳﺘﮭﻼك اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋﯿﺔ ﺧﻄﺮ وﺟﻮد اﺧﺘﻼل ﻓﻲ اﻟﺘﺮدد ، ﻣﻤﺎ ﯾﺆدي إﻟﻰ ﺧﺴﺎﺋﺮ وﺗﻜﺎﻟﯿﻒ ﻋﺎﻟﯿﺔ. ﯾﺰﯾﺪ ﺗﻜﺎﻣﻞ ﻣﺼﺎدر اﻟﺮﯾﺎح ﻣﻦ ﻣﻌﺪل إﻧﺘﺎج اﻟﻜﮭﺮﺑﺎء وﻟﻜﻦ إدﺧﺎﻟﮭﺎ ﯾﺘﻄﻠﺐ ﺗﻘﻨﯿﺔ ﻣﺘﻘﺪﻣﺔ ﻟﻀﻤﺎن ﻋﻤﻠﮭﺎ ﺑﺸﻜﻞ ﺻﺤﯿﺢ. ﺗﻌﺘﺒﺮ أﻧﻈﻤﺔ ﺗﺨﺰﯾﻦ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋﯿﺔ أﺣﺪ اﻟﻌﻨﺎﺻﺮ اﻟﺮﺋﯿﺴﯿﺔ اﻟﺘﻲ ﺗﻢ إدﺧﺎﻟﮭﺎ ﻓﻲ اﻟﻨﻈﺎم واﻟﺘﻲ ﯾﻤﻜﻦ أن ﺗﺴﺎﻋﺪ ﻓﻲ ﺗﺤﻘﯿﻖ اﻟﺘﻮازن ﺑﯿﻦ اﻹﻧﺘﺎج واﻻﺳﺘﮭﻼك وﺗﺨﺰﯾﻦ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻤﺘﻘﻄﻌﺔ ﻟﺘﻮرﺑﯿﻨﺎت اﻟﺮﯾﺎح. ھﺬه اﻟﺪراﺳﺔ ﻣﺨﺼﺼﺔ ﻟﺘﻘﻠﯿﻞ داﻟﺔ اﻟﺘﻜﻠﻔﺔ ﺑﺎﺳﺘﺨﺪام طﺮﯾﻘﺔ ﺗﺤﺴﯿﻦ QCP اﻟﺘﻘﻠﯿﺪﯾﺔ ﻓﻲ وﺟﻮد ﻣﺼﺎدر اﻟﺮﯾﺎح وﻧﻈﺎم ﺗﺨﺰﯾﻦ اﻟﻄﺎﻗﺔ .ESS ﺗﻈﮭﺮ اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ ﺑﻮﺿﻮح ﻣﯿﺰة اﻷﺧﯿﺮ ﻟﺘﻘﻠﯿﻞ وظﯿﻔﺔ اﻟﺘﻜﻠﻔﺔ وﺿﻤﺎن ﺗﻮازن ﻧﻈﺎم اﻟﻄﺎﻗﺔ

One of the problems faced between the production and load of electrical energy is the risk of having a frequency imbalance, which leads to high losses and costs. The integration of wind sources increases the rate of electricity production but its insertion requires advanced technology to ensure its proper functioning. One of the key elements insert in the system that can help the production-consumption balance and store the intermittent energy of the wind turbines are the electrical energy storage systems. This study is devoted to minimizing the cost function using a conventional QCP optimization method in the presence of wind sources and the energy storage system ESS. The results clearly show the advantage of the latter to minimize the cost function and ensure the power system balance.