Dengesiz Dağıtım Sisteminde Dağıtık Üretimin Optimal Yerleşimi ve Boyutlandırılması

• Main Author: Nur, Salman Ahmed
• Format: Dissertation
• Language: Turkish
• Published: ProQuest Dissertations & Theses 01-01-2023
• Subjects: Alternative Energy; Alternative energy sources; Electricity distribution; Energy consumption; Energy resources; Information Technology; Optimization algorithms; Renewable resources; Smart grid technology; Test systems
• ISBN: 9798384338567

Küresel nüfus artışına bağlı olarak elektrik enerjisi tüketimindeki büyük artış, elektrik enerjisinin merkezi olarak tedarik edilmesinde zorluklar yaratmıştır. Geleneksel olarak elektrik, farklı gerilim seviyelerinde birbirine bağlı iletim sistemlerinden oluşan geniş bir şebeke aracılığıyla elektrik santrallerinden tüketim merkezlerine aktarılmaktadır. Ancak bu durum büyük güç kayıplarına ve gerilim düşümü sorunlarına yol açmıştır. Bu sorunlar güç sisteminin hem performansını hem de güvenilirliğini olumsuz etkilemektedir. Güneş ve rüzgâr enerjisi gibi yenilenebilir enerji teknolojilerindeki son gelişmeler sayesinde, artan yük taleplerini Dağıtık Üretim (DÜ) kaynaklarını kullanarak karşılamak artık mümkün hale gelmiştir. Dağıtık üretimin dağıtım şebekeleri üzerinde olumlu etkileri vardır. DÜ sahaları tasarlanırken yatırım getirisini en üst düzeye çıkarmak için DÜ ünitelerinin boyutu ve konumu gibi parametrelerin seçimi dikkatle değerlendirilmelidir. Bu ünitelerin etkinliği, dağıtım şebekesine optimal şekilde yerleştirilmelerine ve boyutlandırılmalarına bağlıdır. Dağıtım şebekelerinin karmaşıklığı nedeniyle planlama karmaşık bir görev haline gelmektedir. Bu nedenle, dağıtım şebekelerinde DÜ'lerin optimum şekilde yerleştirilmesi ve boyutlandırılması konusunda şebeke planlamacılarına yardımcı olacak yeni teknikler geliştirilmelidir. Bu tezde, sezgisel optimizasyon algoritmaları kullanılarak üç fazlı dengesiz dağıtım güç sistemlerinin enerji kaybını minimize etmek ve tüm bara gerilimleri belirlenen sınırlar içinde tutmak için DÜ'nün optimal yerleşimi ve boyutlandırılması probleminin incelenmesi amaçlanmıştır. Birim güç faktöründe ve optimal güç faktöründe çalışan DÜ sistemlerinin optimal konumunu ve boyutunu bulmak için Genetik Algoritma (GA), Hibrit Gri Kurt Optimizasyonu ve Guguk Kuşu Araması Algoritması (GWOCS), Parçacık Sürü Optimizasyonu (PSO), Hibrit Arttırılmış Gri Kurt Optimizasyonu ve Guguk Kuşu Araması Algoritması (AGWOCS), Gri Kurt Optimizasyon (GWO) algoritmaları kullanılmıştır. Bu çalışma kapsamında, önerilen yöntemler MATLAB ve OpenDSS programları kullanılarak dengesiz yüklenme ve hatlara sahip IEEE 34 baralı test sistemine uygulanmıştır. Dağıtım sistemindeki yükleri doğru bir şekilde modellemek için gerilime bağlı yük modeli olan ZIP yük modeli kullanılmıştır. Gerçeğe yakın sonuçlar elde etmek için ticari, konutsal ve endüstriyel tüketicilerin ZIP katsayıları kullanılmıştır. Ayrıca, literatürdeki çalışmalarla karşılaştırmak için IEEE 34 bara sisteminin orijinal yükleri de kullanılarak benzetimler gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, optimum yerleştirilmiş ve boyutlandırılmış DÜ'lerin yalnızca güç kaybını azaltmakla kalmayıp aynı zamanda sistemin gerilim profilini ve karalılığını da iyileştirdiğini göstermektedir. Ayrıca, DÜ'lerin reaktif güç kapasitesinin kullanılmasıyla güç kaybındaki azalmanın ve gerilim profilleri iyileştirmelerinin daha fazla olduğu tespit edilmiştir.