Real and reactive power optimization by approximate sub-optimum techniques
Yaklaşık ayrıştırma yöntemi ile etkin ve tek güç optimizasyonu
- Tez No: 14171
- Danışmanlar: PROF.DR. YILMAZ ÖZKAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1990
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 93
Özet
ÖZET YAKLAŞIK AYRIŞTIRMA YÖNTEMİ ÎLE ETKİN VE TEPKİ N GÜÇ OPTÎMÎZASYONU Bir enerji sisteminde optimal yük akışı; sistem değişkenlerinin, güç akışını ve fiziksel kısıtlamaları sağlayacak ve belirli bir amaç ölçütünü en iyi kılacak şekilde belirlenmesidir - 1930'lu yıllarda üreteçlerin verimlilikler, oran- nında sırayla yüklenmeleri ile kabaca çözülmeye çalışılan bu problem, zamanla gelişen ve büyüyen enerji sistemle rinde, matematiksel olarak ele alınmış ve çeşitli çözüm yöntemleri geliştirilmiştir. Enerji iletim kayıpları ğö- zardı edilerek ortaya atılan Eşit Birim Maliyet Yöntemi ( Equal Incremental Cost Method) bu alandaki çalışmaların ilk ürünüdür. Enerji iletim kayıplarının farklı gösterimlerine dayanan çalışmalar bugünkü B-Katsayıları yön teminin (B-Coef f i ci ents Method) ilk temellerini oluştur maktadır. 1950'li yılların ortalarında yük akışı probleminin bilgisayarlarda çözülmesinin gündeme gelmesi, sistem e- şi tl i k /eşitsizliklerinin ve optimizasyon işleminin bir likte ele alındığı, daha kapsamlı gösteril imlerin kurul masına olanak sağlamıştır. 1968 yılında Dommel ve Tinney tarafından verilen matematiksel gösterilim bu yöndeki ça lışmaların en önemlisi olarak bilinmekte ve günümüz ya yınlarında temel referans olarak vurgulanmaktadır. Söz-N konusu gösterilim; f = fCx,u> biçiminde verilen belirli bir amaç ölçütünü» gCx,u:> =0 hCx.LD > O eşitlik ve eşitsizliklerini de sağlayacak şekilde, en iyi kılan kontrol değişkenlerinin belirlenmesi olarak tanım lanır. Burada u kontrol değişkenleri vektörünü, x du rum değişkenleri vektörünü, f yakıt giderleri vb. bir amaç ölçütünü, g sistem eşitliklerini (yük akışı eşitlik le ri) ve h da fiziksel kısıtlamaları göstermektedir. Optimal kontrol teorisinden bilineceği üzere, opti mal çalışma noktası -iv-SeCx,u,\l = fCx.uD + \T gCx.tO genişletilmiş amaç ölçütünün tüm kontrol, durum ve X Lagrange Çarpanlarına göre kısmi türevlerinin sıfıra e- şitlenmesi ile oluşan = gCx,u3> = O ax _ ar Amaç ölçütünün ve/ veya sistem eşitlik ve eşitsiz liklerinin gösterilimi konusunda yapılan çalış malar, bD Sayısal yöntemlerin geliştirilmesi veya probleme uyarlanması konusunda yapılan çalışmalar şeklinde iki ana gurupta toparlayabiliriz. -v-Bu çalışmada alt optimizasyon birimlerinin her bir i için birer farklı gösterilim önerilmiş, önerilen gösteri- limler programlanmış ve çeşitli örnek sistemlere uygula narak üstünlükleri araştırılmıştır. Çıkan sayısal sonuç lar irdelenmiş ve konuyla ilgili yayınlanan sonuçlarla kar şı 1 aştırıl mı ştır. Daha hızlı sonuç alabilmek amacıyla gerek yük akışı ve gerekse diğer optimizasyon eşitliklerinde, fiziksel gerçeklerden yararlanarak, bazı yaklaşıklıklar yapılmış tır. Bu yaklaşıklıklar sonucunda, eşitliklerde sıkça karşılaşılan matrislerin simetrik olmaları sağlanmıştır. Elektrik enerji sistemlerinde bir takım değişkenler arasındaki yakın ilişkiden CkuplajD yararlanarak, sistem kontrol değişkenleri alt optimizasyon birimleri arasında paylaştırılmıştır. Yine bilinen etkin güç-bara gerilim açısı CP-63 ve tepkin güç-bara gerilim genliği CQ-VO ilişkisinden hareketle, alt birimlerde geçerli durum de ğişkenleri ve dolayısıyla da sistem eşitlikleri belir lenmiştir. Tepkin güç opt i mi z as y onu alt biriminde enerji ile tim kayıplarının olası en küçük değere indirilmesi ve ba ra gerilim genliklerinin belirli sınırlar içerisinde tu tulması amaçlanmıştır. Bu birim, f = f Cx,u) q q q q biçiminde tanımlanan enerji iletim kayıplarını minimum yapan ve g = g Cx,u 3 =0 q q q q eşitliklerini ve h = h Cx,u 5 > O q q q q eşitsizliklerini sağlayan u kontrol değişkenlerinin be- q lirlenmesi olarak tanımlanır. Kontrol değişkenleri ola rak üreteç bağlı haraların bara gerilim genlikleri, tep kin güç ür eteç 1 er i ni n t epk i n güçl er i ve kademe deği ş t i r i - ci transformatörlerin kademe ayarları; durum değişkenleri olarak yük haralarımı* bara gerilim genlikleri vsrıir eteç tepkin güç çıkışları alınmıştır. g sistem eşitliklerin den h ise durum değişkenleri üzerindeki kısıtlamalardan q oluşan vektörel eşitlik ve eşitsizliklerdir. Diğer opti mizasyon birimine ilişkin kontrol değişkenleri ve durum değişkenleri sabit alınmış ve etkin güç akışı eşitlikleri dikkate alınmamıştır. Bu durum, salınım üreteci etkin - vi-gücünün amaç ölçütü olarak alınabil me olanağını sağlar. Diğer taraftan etkin güç eşitliklerinin dikkate alınma ması sonucu. AP= 5£. Au + J£. Ax dil q ÖX q şeklinde bir artık terim oluşur. Bu artık terimlerin toplamı doğrudan etkin güç kaybını etkiler. Bu nedenli bu artık terimlerin yokedilmesi veya en küçük değere indirilmesi gerekir. Bu amaçla, etkin güç eşitlikleri ne ilişkin Lagrange Çarpanlarından sabit büyüklükler olarak yararlanılmıştır. Etkin güç opti mi zasyonu alt biriminde, NO P P Z. f =f Cx,u) = ) f CP 3 p p p p /. p. a. şeklinde NG adet üretecin etkin güçlerinin bir fonksi yonu olarak verilen ısıl ünitelerin saatlik yakıt gider lerini minimum yapan ve g = g Cx,u Z> =0 p p p p eşitliklerini ve h = h Cx,u D > O p p p p eşitsizliklerini sağlayan u kontrol değişkenleri he- p saplanır. Kontrol değişkenleri olarak salınım üretecinin dışındaki üreteçlerin etkin güçleri; durum değişkenleri olarak da bara gerilim açıları alınmıştır. g sistem p eşitlikleri olarak etkin güç akışları ve h eşitsizlikle-
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Guided by the experience that real power is more sensitive to nodal phase angles and reactive power to voltage magnitudes, a new formulation of power flow op timization is developed which exploits this decoupling and consequently reduces problem size, computer memory and solution time. The decomposition of the variables and the load flow equations results in the formation of two subproblems- one corresponding to the reactive power equations (Q-Optimization) and the other to the real po wer equations (P- Optimization). The two subproblems are alternatively solved until the desired accuracy is at tained. The method has considerable potantiel for real time applications and the solution of only one problem, if desired. Approximate models are preferred for both mod ules. The errors induced by ignored set of power flow equations, which are the major limitations common to all approximate models, are overcome by the proposed formu lations. Q-optimization subproblem is devoted to the minimi zation of the real power transmission losses (RPTL) and the improvement of voltage profiles by adjusting the con trol variables of the module, i.e. generator voltage mag nitudes, VAR injection values of the shunt capacitor/reac tors and tap values of the tap changing transformers, p-optimization module is used to minimize the hourly fuel costs (HFC) of the thermal generating units. It is also possible to eliminate an unfavourable increase in the RPTL throughout the latter module. The proposed formulations are programed and the ef ficiency is tested by solving several test systems. The results are discussed and compared with those reported in the literature. -xix-
Benzer Tezler
- Alternatif akım-doğru akım sisteminde ayrık yöntem kullanımı ile optimal güç dağılımı hesabı için yeni bir yaklaşım
Başlık çevirisi yok
UĞUR ARİFOĞLU
Doktora
Türkçe
1993
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. NESRİN TARKAN
- Elektrik dağıtım hatlarında güç optimizasyonunun gerçekleştirilmesi ve bir elektrik dağıtım bölgesine uygulanması
The realization of power optimization in electricity distribution lines and implementation of an electricity distribution network
HAMZA YAPICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURETTİN ÇETİNKAYA
- Improvement of real and reactive power control by putting unified power flow controllers (UPFC) in the optimal locations of transmission lines
İletim hatlarının optimal yerlerine birleştrilmiş güç akışı kontrolörlerini (UPFC) kesken gerçek ve reaktif güç kontrolünün geliştirilmesi
MOHAMMED TALIB GHALIB
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTürk Hava Kurumu ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DOĞAN ÇALIKOĞLU
- Çok makineli güç sisteminde açısal kararlılık analizi ve kontrolör parametre optimizasyonu
Angular stability analysis and controller parameter optimization in multi-machine power system
SERDAR EKİNCİ
Doktora
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEN DEMİRÖREN
- Parçacık sürüsü optimizasyonu ve k-ortalamaları algoritmalarıyla güç dağıtım şebekeleri belirsizlik koşullarında dağıtık üretimlerin optimal yerleşimi
Optimal placement of distributed generation in power distribution networks under uncertainties using particle swarm optimization and k-means algorithms
ONUR HAKKI EYÜBOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖMER GÜL