Dengan meningkatnya permintaan akan energi Listrik, fokus utama dalam pengembangan sistem bukan hanya untuk memenuhi permintaan kapasitas namun juga peningkatan dalam kualitas dan stabilitas energi listrik. Battery Energy Storage System merupakan sebuah pembangkit energi dari sebuah penyimpanan yang dapat bekerja menyimpan energi saat permintaan energi rendah dan pengeluarkan energi saat permintaan energi tinggi. Battery Energy Storage System mempunyai kemampuan untuk meningkatkan kapasitas dan stabilitas dari sistem energi Listrik. Dalam penelitian ini kita akan menguji peletakan BESS pada sistem kelistrikan pulau Bali untuk Voltage dip dan memperbaiki sistem saat terjadi Voltage dip. Kita akan menggunakan sebuah langkah baru untuk menentukan kapasitas dari BESS dan juga penentuan Lokasi BESS secara optimal dengan mempertimbangkan Energy Losses dan Voltage Sensitivity. Dari penelitian ini, dihasilkan bahwa pengunaan BESS dengan kapasitas 300 MWh akan memberikan kita penyimpanan biaya pembangkitan yang maksimal dengan nilai sekitar Rp571.697.146 atau $34,753 USD dalam 1 hari untuk skenario tanggal 9 agustus 2024. Dari sistem penilaian yang telah dilakukan dalam penelitian ini, didapatkan bahwa peletakan BESS pada Gardu Induk Payangan dan Negara akan memberikan nilai Energy Losses yang lebih rendah dan juga respon sistem terhadap Voltage dip yang lebih baik. Dari simulasi menggunakan 14,57 MW BESS, 100 MVA Kapasitor bank dan 5 MW PLTU akan mengurangi kedalaman voltage dip sebesar 2,6%, mengurangi lama voltage dip sebesar 3,21% dan mengurangi ketinggian voltage swell sebesar 0,51%. Namun dengan menggunakan kombinasi mitigasi di atas akan menurunkan jumlah penyimpanan biaya pembangkitan menjadi. 348.247.016 atau $21.170 USD dalam 1 hari untuk skenario tanggal 9 agustus 2024. Jadi penggunaan BESS bukan hanya dapat meningkatkan kapasitas, kualitas dan stabilitas namun juga memberikan keuntungan dalam segi ekonomi.