The impact of energy storage system on security constrained unit commitment (SCUC) problem in presence of renewables
Yenilenebilir enerji kaynaklarının bulunduğu şebekede enerji depolama sisteminin güvenlik kısıtlı ünite atama üzerine etkisi
- Tez No: 415554
- Danışmanlar: PROF. DR. OSMAN SEVAİOĞLU, PROF. DR. İSMET ERKMEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 125
Özet
Yenilenebilir enerji kaynaklarının (YEK) varolan güç sistemlerine eklenmesine artan bir eğilim olduğu gerçeğine rağmen; yeterli ve güvenilir elektrik enerjisi için bu kaynakların değişkenliği ve kesikliliği gün öncesi işletme planlamasında göz önünde bulundurulmalıdır.Bununla birlikte en fazla kurulu güce sahip YEK olan rüzgar enerjisinin yaygınlığının sistem işletmesine olan olumsuz etkileri Enerji Depolama Sistemlerinin (EDS) kullanımıyla hafifletilebilir. Bu tezde EDS'nin Güvenlik Kısıtlı Ünite Atama (GKÜA) problemine etkisi yenilenebilir enerji kaynaklarının bulunduğu örnek bir şebeke için incelenecektir. Bu amaçla GKÜA problemi Karışık Tamsayı Doğrusal Programlama (KTDP) formülleri kullanılarak modellenmiştir. IBM CPLEX 12.6 programı için veri dosyası olarak kullanılmak üzere KTDP tabanlı GKÜA problemi elde etmek için bir MATLAB kodu oluşturulmuştur. Bunun yanında, bu tezde , Monte Carlo senaryoların üretilme ve indirgeme yöntemi de ortaya konulmuştur ve bunlar rüzgardan elde edilen enerjinin ve yükün belirsizliğinin KTDP tabanlı GKÜA problemine dahil edilmesi için kullanılmıştır. Üretilen senaryolar“k-means”yöntemini kullanan 'R' programıyla indirgenmiştir. Belirsizlik içermeyen deterministik GKÜA problemi de oluşturularak karşılaştırma imkanı elde edilmiştir. Son olarak oluşturulan deterministik ve stokastik problemler CPLEX kullanılarak çözülmüş ve gün öncesi planlama elde edilmiştir. Birçok çalışmada EDS'nin GKÜA problemine olan etkisi determistik veya stokastik yaklaşımlarda incelenmesine rağmen, her iki yaklaşımın tek bir çalışmada birleştirildiği bir çalışma yazarın bildiği kadarıyla bulunmamaktadır. Bu çalışmanın ana katkısı EDS'nin GKÜA problemine etkisi her iki yaklaşım da kullanılarak incelenmesidir. Ayrıca EDS'nin depolama kapasitesitesinin ve konumunun işletme maliyetinin azaltılmasına ve rüzgar enerjisinin kullanımına olan etkileri IEEE 24 baralı sistemi için incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
In spite of the fact that there is a growing trend for the integration of Renewable Energy Sources (RES) to the existing power systems, the intermittency and volatility of these resources should be taken into consideration in the day ahead operational planning for the sake of security and reliability of the electrical energy. Besides, the adverse effects of high penetration of wind energy - the largest global installed RES capacity - to the system operation could be mitigated with the utilization of Energy Storage Systems (ESS). The impact of ESS to the Security Constrained Unit Commitment (SCUC) problem in the presence of RES is going to be investigated throughout this thesis. SCUC is modeled using Mixed Integer Linear Programming (MILP) formulation. A MATLAB code is generated in order to generate an input file to characterize the MILP SCUC problem that is to be fed to the IBM CPLEX 12.6 solver. Moreover, a method is proposed to generate and reduce stochastic Monte-Carlo scenarios and these are integrated to the SCUC problem in order to characterize the uncertainties in the wind power generation and system demand. The generated scenarios are reduced by“k-means”method using“R”software. A deterministic SCUC, which contains no uncertainty, is also generated in order to provide a benchmark for comparison purposes. Finally, the constructed deterministic and stochastic problems are solved using IBM CPLEX 12.6 solver, and a day ahead planning is obtained. Even there are studies investigating the impact of ESS to the SCUC following either deterministic or stochastic approach, there is no publication considering both methods up to the authors knowledge. The main contribution of this study is that it considers both approaches to evaluate the impact of ESS on SCUC. Moreover, the impact of storage capacities and deployment locations of ESS to the reduction of operational cost and wind power curtailment is analyzed for the IEEE 24-bus power system.
Benzer Tezler
- Çeşitli büyüklüklerdeki alışveriş mekanlarını aydınlatma sistemleri tasarım ilkeleri
Designing principles of lighting systems in store designs of various types
HALE İKİZLER
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET Ş. KÜÇÜKDOĞU
- Enerji depolama üniteli trijenerasyon mikro şebeke sisteminde çizelgeleme optimizasyonu: Hastane uygulaması
Scheduling optimization in the trigeneration microgrid system with energy storage unit: Hospital application
ANIL DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesiİşletme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÖZGÜR KAYALICA
DOÇ. DR. AYŞE AYLİN BAYAR
- Güneş enerji sistemlerinde verimlilik analizi: Nijer güç sistemi uygulaması
Efficiency analysis in solar energy systems: Niger power system application
ISSIFA HAMIDOU TINNI
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TÜRKER FEDAİ ÇAVUŞ
- Elektrik enerjisi piyasaları ve çimento sektöründe elektrik enerjisi tüketim tahmininin önemi
Electricity markets and the importance of electricity consumption forecasting in cement sector
EZGİ KAYAHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERMİN ONAYGİL
- Hidrojenin Türkiye enerji piyasalarına entegrasyonu sürecinde ekonomik analiz senaryolarının incelenmesi
Evaluation of the economic analysis scenarios regarding the course of the integration of hydrogen into the Turkish energy markets
BURCU BİLKAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLGÜN KAYAKUTLU