Coordinated transmission expansion planning with wind power generation and FACTS devices
Rüzgâr enerjisi ve FACTS cihazları ile koordineli iletim hattı planlanması
- Tez No: 774282
- Danışmanlar: PROF. DR. ENGİN KARATEPE
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 140
Özet
Günümüzde elektrik şebekesi yenilenebilir enerji kaynakları ile birlikte daha da karmaşık bir yapıya dönüşmektedir. Sistem planlayıcıları için en önemli görev, elektrik üretimi ve tüketimi arasında denge kurmaktır; ancak bu kaynakların değişken doğası güvenilir bir tedarik sağlamayı zorlaştırmaktadır. Yenilenebilir üretimin mevcut gücünün etkin kullanımı şebekenin altyapısının yeterli olduğu durumlarda anlamlıdır, bu da iletim planlamasının önemini bir kez daha vurgulamaktadır. Bu tez çalışmasında rüzgar, yük ve N-1 kısıtlılık durumlarındaki belirsizlikleri dikkate alan AC güç akış tabanlı olasılıksal iletim hattı planlama yöntemleri geliştirilmiştir. İletim hattı planlama modelleri olasılık dağılım fonksiyonları kullanılarak şans kısıtlı optimizasyon yapısıyla ele alınmıştır. AC doğrusal olmayan denklemler kullanılarak oluşturulan optimizasyon çalışmalarında, hesaplama yükünü azaltmak için dağıtık salınım barası ve katılım faktörü yaklaşımları kullanılarak ekonomik yük dağıtımı problemi iletim hattı planlama formülasyonlarına adapte edilmiştir. Tez kapsamında geliştirilen modellerde şebeke kısıtlarının olasılık dağılım fonksiyonlarının ve AC güç akış denklemlerinin doğrusallaştırma işlemi yapılmadan kullanılabilmesi amaçlanmış ve iletim hattı planlamaları risk açısından analiz edilmiştir. Tez çalışmasının ilk aşamasında, iletim hattı planlamasında olasılık dağılım fonksiyonlarının DC güç akışı denklemleri kullanılarak uygulanabilirliği irdelenmiş, ardından AC olasılıksal güç akışı dağıtık salınım barası yaklaşımı kullanılarak modellenmiş ve klasik güç akışı yöntemi ile kıyaslanmıştır. Daha sonra, şans kısıt programlaması ile iletim hattı planlamaları elde edilerek farklı senaryolar altında güvenilirliği test edilmiş, ve son bölümde geliştirilen AC iletim hattı planlamasına FACTS cihazları dahil edilerek risk odaklı yatırım planları irdelenmiştir. Sonuç olarak, iletim hattı ve FACTS cihazlarının koordineli planlamasında aktif gücün yanında gerilimin, reaktif gücün ve olasılık dağılım fonksiyonlarının doğrudan kullanılması sağlanarak, iletim hattı planlama modeli ekonomik, teknik ve esneklik açısından stokastik bakış açısı ile ele alınmıştır.
Özet (Çeviri)
Today, the electricity grid turns into an even more complex structure with the integration of renewable energy sources. Maintaining the adequacy of the power system is a primary role for system planners, but it is complex to deliver a reliable supply due to the uncertain nature of these resources. The effective use of available renewable generation only makes sense if the grid is not congested, which once again underlines the importance of the transmission infrastructure. In this context, this thesis presents a probabilistic AC power flow-based transmission expansion planning model that handles load, wind, and N-1 contingency uncertainties. Transmission expansion planning model is handled with a chance-constrained optimization structure using probability distribution functions. The economic load distribution problem is adapted to planning optimization formulations by using distributed slack bus and participation factor approaches to reduce the computational burden due to the AC power flow equations. In that manner, it is aimed to use the probability distribution functions of the network constraints and the AC power flow equations without linearization, and the transmission expansion planning is analyzed in terms of risk. In the first stage, the applicability of probability distributions in planning problem using DC power flow equations are examined, then AC probabilistic power flow is modeled using a distributed slack bus approach and compared with the classical power flow. In the last stage, chance constrained transmission investments are obtained and tested with different scenarios, then risk-oriented investment plans are examined by including FACTS devices in the proposed AC planning model. Consequently, a coordinated stochastic transmission expansion planning with FACTS devices is developed by providing direct use of probability distribution functions of voltage, reactive power in addition to active power and resulting investment decisions are examined in terms of economic, technical and flexibility standpoints.
Benzer Tezler
- Rüzgar enerji santralleri entegre edilmiş elektrik şebekelerinde iletim hattı planlaması
Transmission expansion planning in power systems with wind power plants
FARUK UGRANLI
Doktora
Türkçe
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEge ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ENGİN KARATEPE
- Coordinated generation and transmission expansion planning in power systems
Elektrik güç sistemlerinde üretim ve iletim hattının koordineli planlanması
OSMAN ALTUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENGİN KARATEPE
- Mekanik manipülatörlerde optimal yörünge planlaması
Optimum path planning for mechanical manipulators
A.YÜCEL YAZICI
- Akıllı şebekelerde adaptif koruma
Adaptive protection in smart grids
SERHAT ÜNAL ÖZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BELGİN TÜRKAY
- Sönümlemeli kanallarda kafes kodlamalı sistemler için birleşik serpiştirme tekniği
Combined interleaving technique for trellis coded systems in feding channels
ERSİN ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜMİT AYGÖLÜ