Distribution network reconfiguration for smart grid operation
Akıllı şebekelerin işletilmesi için elektrik dağıtım sistemlerinin rekonfigürasyonu
- Tez No: 695452
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET HAKAN HOCAOĞLU, DR. TUBA GÖZEL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 111
Özet
Güç şebekesinde artan talep, yüklerin çeşitliliği, çevresel kaygılar, yenilenebilir enerji kaynakların artırılması, talep katılımı ve yeni teknolojiler mevcut şebekelerin karmaşıklığını artırmaktadır. Akıllı şebeke, gelişmiş bilgi ve iletişim sistemlerinin yardımıyla modern güç ağlarını kontrol etmek ve izlemek amacıyla genel bir konsept olarak planlama ve işletmede verimli ve güvenilir çözümler sağlamak için ortaya çıkmıştır. Akıllı şebeke ortamında dağıtım sistemleri, tüketicilere tedarik sağlayan son kısım olduğu için önemli bir rol oynamaktadır. Radyal yapılar, dengesiz dağıtılmış yükler, çok sayıda dal ve düğüm nedeniyle planlama, durum tahmini, anahtarlama ve yük akışı analizlerinde zorluklarla karşılaşılabilir. Rekonfigürasyon, şebekenin planlama ve işletmesinde kullanılan bir araçtır. Rekonfigürasyon temel bir kontrol eylemi, bir anahtarlama işlemi de olsa anahtarların ayrık doğası, birçok anahtarlama kombinasyonu ve radyallik kısıtlaması, işlemi karmaşık tam sayılı bir probleme dönüştürür. Bu tezde, önce dağıtılmış yük profilleri için rekonfigürasyon problemine analitik bir yaklaşım tanıtılmıştır. Spot yüklere sahip sistemlerde hızlı çözüm elde etmek için duyarlılık indeksi tabanlı bir yöntem araştırılmıştır. Daha sonra anahtarlama işlemi için yeni bir yöntem geliştirilmiş ve sistemin topoloji değişiklikleri, yük akışı analizi için tanıtılan bara akımından hat akımı (BIBC) matrisinin modifiye edilmesiyle temsil edilmiştir. Önerilen yöntem, rekonfigürasyon problemine kesin çözüm sağlayan bir ızgara arama algoritması kullanılarak test edilmiştir. Yük modellemenin dağıtım şebekesinin yeniden yapılandırılmasına etkileri, gerilime bağlı ve zamanla değişen yükler kullanılarak araştırılmıştır. Son olarak, büyük şebekelerde yeniden yapılandırma problemini çözmek için metasezgisel yöntem olan Yapay Arı Kolonisi (YAK) algoritması geliştirilerek kullanılmıştır. Analitikten metasezgisel yaklaşımlara kadar uygulanabilecek çözüm yöntemleri geliştirilmiş ve rekonfigürasyon problemine güvenilir çözüm elde etmek için çeşitli dağıtım şebekelerine uygulanarak sonuçlar değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
In power network, increasing demand, load variations, environmental concerns, renewable penetration, demand participation, and new technologies increase complexity of existing networks. Smart grid is emerged as an overall concept to control and monitor modern power networks with the help of advanced information and communication systems. In smart grid environment, distribution networks play an important role and its radial structure, unbalanced distributed loads, a great number of branches and nodes may cause challenges in network planning, state estimation, switching and load flow analysis. Reconfiguration is used as a tool for planning and operation. Although a basic control action involves in reconfiguration; discrete nature of switches, many switching combinations and radiality constraint transform the problem into a mixed integer form. In this thesis, first an analytical approach to reconfiguration problem is introduced for distributed load profiles. A sensitivity index based method is investigated for systems with spot loads. Then, a new method is developed for changed topology representation of a distribution network by bus-injection to branch-current (BIBC) matrix which has been introduced for load flow analysis of the distribution networks. The proposed method is tested using grid search algorithm which provides the exact solution. Effects of load modelling into distribution network reconfiguration is investigated with using voltage dependent and time varying loads. Finally, a metaheuristic method, Artificial Bee Colony (ABC) algorithm, is modified to solve problem for large systems. The solution methods from analytical to metaheuristic approaches are investigated and applied to distribution networks to obtain a reliable solution to reconfiguration problem.
Benzer Tezler
- Flexible load management in active distribution system
Esnek dağıtım sistemlerinde yük yönetimi
SHAHRAM PARCHEHBAF DIBAZARI
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BELGİN TÜRKAY
- Reconfiguration multistage distribution network management by using distribution generated under the smart grid environment
Başlık çevirisi yok
BARAA AYAD KADHIM AL-MAGSOOSI
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Bilim ve TeknolojiAltınbaş ÜniversitesiElektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. OĞUZ BAYAT
- Elektrik güç sistemlerinde transformatörlerin yaşlanması koşulları altında verimlilik artışı amaçlı işletim koşullarının iyileştirilmesinin araştırılması
Research on improving the operational conditions of the transformers in the electric power system under ageing studies
BANU ÖZTÜRK UÇAR
Doktora
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA BAĞRIYANIK
- Dağıtık üretim sistemlerinin akıllı şebekeler üzerine etkilerinin incelenmesi
Examination of the effects of distributed generation on smart grids
MİKAİL PÜRLÜ
Doktora
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BELGİN TÜRKAY
- Modifiye q-öğrenme yöntemi ile elektrik dağıtım sistemlerinin kendi kendini iyileştirme uygulaması
Self healing of electrical distribution systems by using modified q-learning method
BEYZA NUR DİLBER
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA BAĞRIYANIK