Elektrik enerjisi dağıtım sistemlerinde profil katsayılarının belirlenmesi için zaman serilerine dayalı tüketim tahmin modellerinin geliştirilmesi
Development of time series based consumption forecasting models for determining profile coefficients in electrical energy distribution systems
- Tez No: 745700
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ ÖZTÜRK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Düzce Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 156
Özet
Yük profili katsayıları, elektrik enerjisi tüketicileri için günlük ve yıllık elektrik kullanım modelini temsil etmektedir. Elektrik Enerjisi Piyasasında dengesizlik maliyetlerini asgari düzeye indirmek için yük profil katsayılarının doğru ve güvenilir bir şekilde belirlenmesi önemli hale gelmiştir. Doğru tahminler yapmak için güvenilir yöntemler ve yeterli ölçüm verileri gereklidir. Yük profil katsayıları günlük, aylık, mevsimlik veya yıllık olarak belirlenmektedir. Ülkemizde dağıtım şirketleri tüketim miktarını tahmin etmeye çalışırken sanayi, mesken, ticarethane, tarımsal sulama gibi abone gruplarının tüketimlerini saatlik olarak ayrı ayrı değerlendirmeye çalışır. Mesken abonelerinin faturalandırılması aylık olarak yapıldığından dolayı tüketim değerleri de ay sonunda belli olur. Bu nedenle profil katsayılarının saatlik değerlendirmesinde de güçlükler yaşanır. Ayrıca tüketim tahmininde kullanılacak olan bu profil katsayılarının hesaplanmasında sıcaklık nem gibi meteorolojik veriler dikkate alınmamaktadır. Meteorolojik veriler tüketimi etkilediği bilinen önemli değişkenlerden biridir. Profil katsayılarının hesaplanmasında meteorolojik verilerin dikkate alınmaması durumunun yapılacak tahmin işleminin güvenilirliğini azaltacağı düşünülmektedir. Bu tezde, Türkiye'nin Düzce ili için yük profil katsayılarını belirlemek için çoklu polinomik regresyon analizi yöntemi kullanılarak matematiksel tahmin modelleri geliştirilmiştir. İlk olarak, önceden örneklem olarak belirlenmiş 50 farklı mesken abonesinde saatlik elektrik enerjisi tüketimi ve meteorolojik sıcaklıklar ölçülmüştür. Ölçülen veriler kullanılarak matematiksel tahmin modelleri üretilmiş ve ardından bu matematiksel tahmin modelleri kullanılarak, yük profil katsayıları belirlenmiştir. Belirlenen yük profil katsayıları kullanılarak elektrik enerjisi tüketimleri tahmin edilmiş ve tahmin sonuçları ölçüm verileri ile karşılaştırılmıştır. Matematiksel tahmin modelleri literatürde kabul gören tahmin hata testlerine tabi tutulmuş ve modellerin performansları doğrulanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre matematiksel tahmin modellerinin gelecekte değişen meteorolojik koşullara bağlı olarak %96'ya varan doğrulukla yükleri tahmin edebildiği görülmüş ve yük profil katsayılarının hesaplanması için hızlı ve pratik bir yöntem olarak önerilmiştir. Çalışma, üretilen matematiksel tahmin modellerinin Türkiye'nin Düzce ilinde yük profil katsayılarının belirlenmesi için tatmin edici sonuçlar elde ettiğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The load profile coefficients represent the daily and annual electricity usage pattern for electrical energy consumers. It has become important to determine the load profile coefficients accurately and reliably in order to minimize the imbalance costs in the Electricity Energy Market. Reliable methods and sufficient measurement data are required to make accurate estimates. Load profile coefficients are determined on a daily, monthly, seasonal or annual basis. While trying to estimate the amount of consumption in our country, distribution companies try to evaluate the consumption of subscriber groups such as industry, residence, business, agricultural irrigation on an hourly basis. Since residential subscribers are billed monthly, consumption values are also determined at the end of the month. For this reason, there are difficulties in the hourly evaluation of profile coefficients. In addition, meteorological data such as temperature and humidity are not taken into account in the calculation of these profile coefficients to be used in the consumption estimation. Meteorological data is one of the important variables known to affect consumption. It is thought that the fact that meteorological data are not taken into account in the calculation of the profile coefficients will reduce the reliability of the estimation process. In this thesis, mathematical estimation models were developed using multiple polynomial regression analysis method to determine the load profile coefficients for Düzce, Turkey. First, hourly electrical energy consumption and meteorological temperatures were measured in 50 different residential subscribers, which were determined as a sample beforehand. Using the measured data, mathematical prediction models were produced and then load profile coefficients were determined using these mathematical prediction models. Electrical energy consumptions were estimated using the determined load profile coefficients and the estimation results were compared with the measurement data. Mathematical estimation models have been subjected to estimation error tests accepted in the literature and the performances of the models have been verified. According to the results obtained, it has been seen that mathematical forecasting models can predict loads with an accuracy of up to 96% depending on the changing meteorological conditions in the future and it has been suggested as a fast and practical method for calculating load profile coefficients. The study shows that the mathematical prediction models produced have obtained satisfactory results for the determination of load profile coefficients in Düzce, Turkey.
Benzer Tezler
- Yeni bir yaklaşımla yük profillerinin oluşturulması ve dağıtım sistemlerinde teknik kayıpların tahmini
A novel approach for load profile formation and technical loss estimation of electrical disrtibution systems
GİZEM TULUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER USTA
- Design and analysis of 33 KV and 11 KV electrical networks for distribution systems
Dağıtım sistemler için 33 KVve 11 KV eletrik şebekelerinin tasarım ve analizi
MAHER HUSSEIN MOSSA MOSSA
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÇankırı Karatekin ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL TOPALOĞLU
- Dağıtık üretimli elektrik enerji sistemlerinde gerilim azaltım yöntemi ile enerji optimizasyonu
Energy optimization through voltage reduction method in electrical power system with distributed generation
SELÇUK EMİROĞLU
Doktora
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YILMAZ UYAROĞLU
- Adaptive wireless sensor network protocols for smart grid applications
Akıllı şebeke uygulamaları için uyarlababilir kablosuz algılayıcı ağ protokolleri
BİLAL ERMAN BİLGİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBahçeşehir ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. V. ÇAĞRI GÜNGÖR
- Mobil batarya enerji depolama sistemleri kullanılarak dağıtım sistemi işletiminin iyileştirilmesi ve sistem üzerindeki etkilerinin analizi
Improvement of distribution system operating using mobile battery energy storage systems and analysis of its effects on the system
OĞUZHAN KARAHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA BAĞRIYANIK