Bara bölme metodunu kullanarak şebeke topoloji optimizasyonu
Network topology optimization by using the bus splitting technique
- Tez No: 668062
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NURAN YÖRÜKEREN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Industrial and Industrial Engineering, Electrical and Electronics Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Metasezgiseller, Metaheuristics
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Enerji iletim altyapısının genişlemeye devam etmesi, meydana gelebilecek kısa devre akımlarını (KDA) yükseltmektedir. Bu nedenle İletim Sistemi Operatörleri (İSO), güç sisteminde çeşitli topolojik değişiklikler yaparak KDA'yı sınırlandırmaktadır. Enerji sisteminde fosil yakıtların azaltılması için sisteme entegre edilen yenilenebilir enerji kaynakları nedeniyle oluşan üretim belirsizlikleri ile büyük ölçekli sanayi kuruluşlarının darbeli yükleri sonucunda oluşan tüketim belirsizliklerine ek olarak KDA'yı kısıtlamak için yapılan topolojik düzenlemeler, N-1 güvenliğinde bozulmalara neden olmaktadır. İSO'ların sıklıkla karşılaştığı bu zorlayıcı problemi çözmek ve operatöre ihtiyaç duyduğu güvenli bara dağılımını sunabilmek amacıyla sekiz farklı yapay zekâ optimizasyon algoritması ilk defa böyle bir problemde kullanılmıştır. Bu kapsamda, sürekli çözüm uzayına sahip (continuous search space) problemler için önerilmiş olan Kâşif Algoritması, sürekli arama uzayından ayrık arama uzayına (discrete search space) geçişi sağlanarak geliştirilmiş ve İkili Kâşif Algoritması (İKA) olarak önerilmiştir. İKA'nın performansını değerlendirebilmek için çeşitli benchmark fonksiyonları, sekiz farklı algoritmayla çözülmüş ve karşılaştırılmıştır. Güç sisteminde statik güvenliğin değerlendirildiği N-1 analizini hızlandıracak çeşitli yaklaşımlar sunulmuştur. Kısıt analizini sadece enerji iletim hatlarının aşırı yüklenmesi açısından değil aynı zamanda gerilim bozulmaları bakımından da değerlendiren güvenilirlik performansı yöntemi önerilmiştir. Yazılım altyapısı Python programlama diliyle kurulmuş olup, güç akışı ve kısa devre akım hesapları PSS/E programından çekilmiştir. Sezgi-üstü yöntemler için önerilen senaryoları parametrik ve parametrik olmayan istatistiksel göstergelerle karşılaştırabilmek için IEEE 14, 57 ve 118-baralı test sistemleri üzerinde çeşitli analizler yapılmıştır. Başarılı olduğu istatistiksel veriler ışığında kanıtlanan yöntemler, Türkiye Elektrik İletim Sistemi İstanbul Anadolu Yakası ve Bursa Bölgelerinde kullanılmış ve sistem güvenliğini tesis edebilen sonuçlar elde edilmiştir. Benzetim ortamında sezgi-üstü yöntemlerden elde edilen başarılı sonuçların İstanbul Anadolu Yakası ve Bursa bölgelerinde uygulanmasıyla birlikte önerilen algoritmaların çıktılarına göre gerçek sistem işletimi yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
The transmission system expansion increases the short circuit currents (SCC) to be occurred. Therefore, Transmission System Operators (TSO) restrict the SCC by making various topological changes. The energy production uncertainties happening due to renewable energy sources, which are put in the energy system in order to reduce fossil fuels, and the uncertainties of the energy consumption occurring because of variable loads caused by the heavy industry and the topological changes to be implemented to reduce the SCC can lead to the failure of the N-1 security. Eight different meta-heuristic techniques were employed for the first time in the bus splitting optimization problem in a bid to solve this challenging problem frequently encountered by the TSO and with a view of presenting the reliable bus layout needed by the operator. Moreover, the Pathfinder Algorithm, which is proposed to solve the continuous problems, was improved by providing the transition from the continuous search space to the discrete search space and this concept was proposed as the Binary Pathfinder Algorithm (BPFA). Several benchmark functions were solved and compared with eight different algorithms in order to evaluate the performance of the BPFA. Various approaches were presented to reduce the solution time of the N-1 security analysis. The reliability performance technique, which evaluates the contingency analysis not only in terms of the overloading of the transmission lines but also in voltage violation, was proposed. The Python programming language was utilized to process algorithms, and the power flow and the short circuit current calculations were implemented with the Python interface of the PSS/E program. To compare the scenarios proposed for the meta-heuristic methods with parametric and non-parametric statistical indicators, different runs were performed on the IEEE 14, 57 and 118-bus test systems. The methods statistically proven their effectiveness in terms of solving bus splitting optimization problem were utilized on the Istanbul Anatolian Side and Bursa areas of the Turkish Electricity Transmission System and ultimately the results to provide the system security were obtained. Consequently, the operation of the real system was implemented according to the outputs of the proposed algorithms.
Benzer Tezler
- Cam laminasyon otoklavında sızdırmazlık için kullanılan kapak contasının sonlu elemanlar yöntemi ile analiz edilmesi ve geometrisinin belirlenmesi
Analysis and determination of the gasket geometry by using finite element method for sealing on the door of glass lamination autoclave
CENGİZ BEYÇAYİRİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ZEYNEP PARLAR
- Collective dynamics and conformational sampling of triosephosphate isomerase
Triozfosfat izomerazin kollektif dinamiği ve konformasyonel kümelemesi
SERTAN CANSU
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
BiyokimyaBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
PROF. PEMRA DORUKER
- Asenkron generatörlü rüzgar türbinlerinin dengesiz gerilim altında dağıtım sistemlerinde yük akışı için modellenmesi
Modeling of asynchronous generator wind turbines under unbalanced voltage load flow in distribution systems
AHMET KÖKSOY
Doktora
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET HAKAN HOCAOĞLU
DOÇ. DR. MURAT ERHAN BALCI
- 154 kV bir iletim şebekesinin kapalı(ring) sisteme dönüşmesiyle çift taraflı beslenen trafo merkezlerinde bara kısa devre incelemesi
Short circuit analysis of substations' busbars supplied by double feeder with upgrading of 154 kV transmission network to closed-loop system
BİLAL ERİM
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEN DEMİRÖREN
- Trakya bölgesi iletim sisteminde kısa devre arıza akımlarının bara ayırma yöntemiyle sınırlandırılması ve kısıtlılık durumları için sistem gelişiminin incelenmesi
Limitation of short circuit fault current in the transmission system in Thrace region with the bus separation method and investigation of system development for contingency conditions
MEHMET SIDIK YAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SUAT İLHAN