Güç sistemlerinde meta sezgisel yöntemlerle yük akış analizi ve optimizasyonu
Load flow analysis and optimization in power systems using metaheuristic methods
- Tez No: 1000136
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SALİH ERMİŞ, DR. ÖĞR. ÜYESİ OĞUZ TAŞDEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Elektrik güç sistemleri, Simülasyon optimizasyonu, Yüksek gerilim hatları, Electric power systems, Simulation optimization, High voltage lines
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kırşehir Ahi Evran Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Elektrik enerjisi, günümüz modern toplumların sürdürülebilirliği açısından en sık kullanılan temel enerji kaynakların başında gelmektedir. Bu nedenle ekonomik ve teknolojik gelişimin temel unsurlarından biri olup, güç sistemlerinin güvenilir, verimli ve sürdürülebilir şekilde işletilmesini zorunlu kılmaktadır. Mevcut enerji kaynakların sınırlı olması ile buna karşılık gelen artan enerji talebi, sınırlı kaynaklar ve karmaşık şebeke yapıları, güç sistemlerinde yük akışı ve optimal güç akışı (OGA) problemlerinin etkin biçimde çözülmesinin gerekliliğini zorunlu hâle getirmiştir. Küresel ekonomik büyüme ile güç sistemlerinin karmaşıklığının artması, gerilim problemlerini beraberinde getirmekte ve enerji sistemlerinin etkin kontrolünü zorunlu kılmaktadır. Bu bağlamda, güç sistemlerinde optimal güç akışı (OGA) çalışmaları bu alanda ele alınması gereken temel araştırma konularından biri olarak öne çıkmaktadır. Geleneksel çözüm yöntemleri, doğrusal olmayan ve çok amaçlı yapıdaki bu problemlerde yakınsama ve hesaplama yükü açısından yetersiz kalabilmektedir. Bu tez çalışmasında, güç sistemlerinde optimal güç akışı probleminin çözümü için doğadan ilham alan meta sezgisel bir yöntem olan Balçık Küfü Algoritması (BKA) kullanılmıştır. Yakıt maliyeti, aktif güç kaybı ve gerilim sapmasının minimizasyonunu içeren üç tek amaçlı ve bu amaçların kombinasyonlarından oluşan üç çok amaçlı optimizasyon problemi, IEEE 30 baralı test güç sistemi üzerinde incelenmiştir. Elde edilen benzetim sonuçları, Balçık Küfü Algoritması'nın hem tekli hem de çoklu amaçlı OGA problemlerinde kararlı, hızlı yakınsayan ve etkili çözümler sunduğunu göstermektedir. Algoritmanın, güç kayıplarının azaltılması, gerilim profilinin iyileştirilmesi ve işletme maliyetlerinin düşürülmesi açısından literatürdeki diğer yöntemlere kıyasla etkili bir performans sergilediği gözlemlenmiştir. Bu yönüyle çalışma, meta sezgisel optimizasyon tekniklerinin güç sistemleri analizinde uygulanabilirliğini ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Electrical energy is one of the most frequently used primary energy sources for the sustainability of today's modern societies. Consequently, it is a fundamental element of economic and technological development, necessitating the reliable, efficient, and sustainable operation of power systems. The combination of limited energy resources and increasing demand, alongside complex grid structures, has made the effective solution of load flow and Optimal Power Flow (OPF) problems mandatory. As global economic growth increases, the complexity of power systems also grows, leading to voltage stability issues that require effective control of energy systems. In this context, OPF studies stand out as a primary research topic in the field. Traditional solution methods often fall short in terms of convergence and computational burden when dealing with these non-linear and multi-objective problems. In this thesis, the Slime Mould Algorithm (SMA), a nature-inspired metaheuristic method, is utilized to solve the optimal power flow problem in power systems. Three single-objective optimization problems, including the minimization of fuel cost, active power loss, and voltage deviation, and three multi-objective optimization problems that combine these objectives, were examined on the IEEE 30-bus test power system. The simulation results demonstrate that the Slime Mould Algorithm provides stable, fast-converging, and effective solutions for both single-objective and multi-objective OPF problems. It was observed that the algorithm exhibits superior performance compared to other methods in the literature regarding the reduction of power losses, improvement of voltage profiles, and lowering of operating costs. In this respect, the study highlights the applicability of metaheuristic optimization techniques in power system analysis.
Benzer Tezler
- Smart methods in electrical distribution systems: Minimization of voltage deviations
Elektrik dağıtım sistemlerinde akıllı yöntemler: Gerilim sapmalarının en küçükleştirilmesi
İSMAİL ALPEREN ÖZLÜ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Bilim ve TeknolojiKadir Has ÜniversitesiYönetim Bilişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ OĞUZHAN CEYLAN
- Optimal distributed generation allocation and sizing in radial distribution networks by Cuckoo search algorithm
Cuckoo arama algoritması ile radyal dağıtım şebekelerinde optimum dağıtık üretim yerleşimi ve boyutlandırılması
MARYAM MAJIDI
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. AYDOĞAN ÖZDEMİR
- Yenilenebilir mikrogrid sistemin meta-sezgisel bir yöntem ile optimal güç planlaması
Optimal power scheduling of a renewable microgrid system using a meta-heuristic method
ÖZAY CAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDüzce ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEDİM TUTKUN
- Adaptive backstepping control based emegency scheme for improving transient stability of power systems with renewable energy sources
Yenilenebilir enerji kaynaklarıyla entegre güç sistemlerinde geçici kararlılığı kontrolu için uyarlanabilir geri adım kontrolü tabanlı acil durum düzeni
MOHAMMAD MOTALLEBZADEH
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEYSEL MURAT İSTEMİHAN GENÇ
- Konvansiyonel ve mikro şebeke içeren güç sistemlerinde dinamik ekonomik yük ve emisyon dağıtımının sezgisel yöntemlerle analizi
Dynamic economic emission dispatch in power systems with and without microgrids by using heuristic algorithms
ESRA AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BELGİN TÜRKAY