Un cadre d'optimisation multi-objectifs pour la configuration optimale d'un système de stockage d'énergie par batterie dans des scénarios d'effacement des pointes et de remplissage des creux

La configuration d'un système de stockage d'énergie par batterie (BESS) est une approche efficace pour alléger la charge de l'effacement des pointes et du remplissage des creux des unités thermiques conventionnelles. Cependant, une capacité excessive accroît le coût d'investissement, tandis qu'une capacité insuffisante limite l'efficacité opérationnelle. Pour résoudre ce compromis, un cadre d'optimisation multi-objectifs est proposé pour maximiser simultanément les revenus économiques annuels et minimiser la variance de charge. Le modèle intègre de manière exhaustive l'investissement, l'exploitation et la maintenance, le déclassement, les bénéfices environnementaux, et les revenus différés d'investissement dans le réseau, ainsi que les contraintes opérationnelles pratiques sur les limites de puissance, l'état de charge (SOC), les états de charge/décharge, et l'équilibre énergétique journalier. Un algorithme d'optimisation par essaims particulaires multi-objectifs (MOPSO) est utilisé pour obtenir le front de Pareto, et la technique d'ordre de préférence par similitude à la solution idéale (TOPSIS) est appliquée pour sélectionner la configuration optimale finale. Les résultats de simulation basés sur un profil de charge typique de 24 heures indiquent que la configuration optimale du BESS est de 27,7 MW/78,3 MWh, ce qui réduit la variance de charge de 32,15 % et la demande de pointe de 13,5 %, tout en réalisant un revenu annuel moyen de 5,73 millions CNY. Une analyse comparative montre que la méthode proposée surpasse l'approche classique à somme pondérée tant au niveau économique que technique. En outre, le cadre est étendu à un système WSCC à neuf bus avec intégration photovoltaïque (PV) en introduisant la fluctuation de la tension nodale comme objectif supplémentaire. Les résultats vérifient que la configuration optimisée du BESS peut efficacement atténuer les fluctuations de tension en cas de forte pénétration PV, démontrant la scalabilité et l'applicabilité de la méthode proposée dans des systèmes électriques intégrant les énergies renouvelables.