Güç sistemlerinde optimal reaktif güç yönetimi için elektrikli araçlar ve rüzgâr enerjisinin etkisi
The impact of electrical vehicles and wind energy for optimal reactive power management in power systems
- Tez No: 855048
- Danışmanlar: PROF. DR. METİN VARAN, DOÇ. DR. ALİ ERDUMAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 81
Özet
Dünya genelinde elektrik enerjisine olan talep ve ihtiyaç her geçen gün giderek artmaktadır. Elektrik enerjisine karşı olan bu talep sonucunda bu enerji kaynağının niteliği, bilhassa önemli hale gelmiştir. Bu bağlamda elektrik enerjisinin; güvenli, temiz, sürdürülebilir ve ekonomik olması gerekmektedir. Elektrik enerjisine bu perspektiften bakıldığında bu metanın üretim, iletim ve dağıtım operasyonları kritik operasyonel sistemler haline gelmiştir. Modern elektrik güç sistemlerinin kararlı, güvenli ve sürdürülebilir olarak yönetilmesi; sistem içerisinde kontrol edilmesi gereken güç değişkenlerinin güvenli çalışma kısıtları içerisinde kalması ile mümkün olmaktadır. Optimal reaktif güç akışının kontrolü için bara geriliminin kabul edilebilir sınırlar içinde tutulması, reaktif güç yönlendirmesine bağlı olmaktadır. Optimal reaktif güç yönlendirme (ORGY) çalışmaları, güç sistemlerinin güvenilir bir şekilde çalışmasını sağlamak için uygun sistem konfigürasyonlarını tasarlamayı amaçlamaktadır. Bu tür konfigürasyonların oluşturulması, güç sistemlerindeki kontrol değişkenleri aracılığıyla ele alınmaktadır. Bu yönetim, jeneratör bara gerilimlerini ayarlama, transformatör kademe değiştiricilerinin konumlarının değişimi ve anahtarlanabilir şönt reaktör boyutları gibi çeşitli kontrol değişkenleri kullanılarak gerçekleştirilmektedir. Elektrik üretim sistemlerinde konvansiyonel üretim sistemleri ile birlikte yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımları her geçen gün artmaktadır. Bu yenilenebilir enerji kaynaklarından biri olan rüzgar enerjisinin entegrasyonu güç kalitesini büyük ölçüde etkileyebilir ve güç kaybını azaltabilir. Bu tez çalışmasında, Gri Kurt Optimizasyonu (GKO) yaklaşımı, ORGY sorununa uygulanarak güç sistemine yeni kurulacak olan rüzgar enerji santralinin en uygun lokasyona yerleştirilmesini keşfetmeye çalışmaktadır. ORGY probleminin transfer kısıtları içerisinde kalarak yapılan bu güç aktarımına, sayıları her geçen gün artan ve kaçınılmaz olarak dünyamızda yer edinen elektrik araçların yük taleplerinin karşılanması ihtiyacı dahil edilmiştir. Bu ORGY çalışması sırasında amaçlanan temel faktör, kontrol değişkenlerini belirli sınırlar içinde tutarak güç kaybını ve gerilim sapmasını minimize etmektir. IEEE 30 ve IEEE 118 baradan oluşan güç sistemleri referans alınarak önerilen yöntemin performansı incelenmiştir. Ayrıca, bu çalışma kapsamında, Weibull dağılım fonksiyonu ve ticari rüzgar türbinleri kullanılarak güç sistemine özgü rüzgar yerleşimi üzerine bir analiz gerçekleştirilmiştir. Yapılan sistem tasarımı sonuçları kapsamında GKO' nun birçok senaryoda üstünlüğü ortaya çıkmaktadır. Bu sonuçlar kapsamında, GKO algoritmasının yenilenebilir enerji kaynaklarının entegrasyonu ve elektrikli araçların talep yüklerinin karşılanması operasyonlarını kolaylaştırmadaki potansiyeli ve sürdürülebilir enerji çözümlerini teşvik etmedeki rolü vurgulanmıştır.
Özet (Çeviri)
The demand and need for electrical energy around the world is increasing day by day. As a result of this demand for electrical energy, the quality of this energy source has become particularly important. In this context, electrical energy; It must be safe, clean, sustainable and economical. When looking at electrical energy from this perspective, the production, transmission and distribution operations of this commodity have become critical operational systems. Stable, safe and sustainable management of modern electrical power systems; This is possible by ensuring that the power variables that need to be controlled within the system remain within safe operating limits. Keeping the busbar voltage within acceptable limits to control the optimal reactive power flow depends on reactive power routing. Optimal reactive power routing (ORGY) studies aim to design appropriate system configurations to ensure reliable operation of power systems. Creating such configurations is handled through control variables in power systems. This management is achieved using various control variables such as adjusting generator busbar voltages, changing the positions of transformer tap changers and switchable shunt reactor sizes. The use of renewable energy sources together with conventional production systems in electricity generation systems is increasing day by day. The integration of wind energy, one of these renewable energy sources, can greatly affect power quality and reduce power loss. In this thesis, the Gray Wolf Optimization (GKO) approach is applied to the ORGY problem and tries to discover the placement of the wind power plant to be installed in the power system in the most appropriate location. This power transfer, which is carried out within the transfer constraints of the ORGY problem, includes the need to meet the load demands of electric vehicles, the number of which increases day by day and inevitably takes place in our world. The main factor aimed during this ORGY study is to minimize power loss and voltage deviation by keeping control variables within certain limits. The performance of the proposed method was examined using power systems consisting of IEEE 30 and IEEE 118 buses as reference. Additionally, within the scope of this study, an analysis was carried out on power system-specific wind settlement using the Weibull distribution function and commercial wind turbines. Within the scope of the system design results, GKO's superiority emerges in many scenarios. Within the scope of these results, the potential of the GKO algorithm in facilitating the integration of renewable energy sources and the operations of meeting the demand loads of electric vehicles and its role in promoting sustainable energy solutions are emphasized.
Benzer Tezler
- Condition monitoring and fault detection for electrical power systems using signal processing and machine learning techniques
Sı̇nyal ı̇şleme ve makı̇ne öğrenme teknı̇klerı̇ kullanılarak elektrı̇k güç sı̇stemleri ı̇çı̇n durum ı̇zleme ve arıza belirleme
YASMIN NASSER MOHAMED
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAHİN SERHAT ŞEKER
- Eviricilerden oluşan dağınık güç sistemlerinde doğrusal ve doğrusal olmayan yükler için enerji yönetimi
Energy management for linear and nonlinear loads in distributed power system consisting of inverters
KORAY ŞENER PARLAK
Doktora
Türkçe
2006
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiFırat ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET ÖZDEMİR
- Akıllı şebekelerde yük yönetimi ve yük tahmini
Load forecasting and load management in smart grid
MEHMET ŞEFİK ÜNEY
Doktora
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NURETTİN ÇETİNKAYA
- Restoration of voltage and frequency for ac islanded microgrids based on stochastic cooperative secondary control
Stokastik kooperatif ikincil kontrol temelli ac adalanmış mikroşebekeler için voltaj ve frekansın yeniden tesisi
FALAH NOORI SAEED AL DULAIMI
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAltınbaş ÜniversitesiElektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEFER KURNAZ
- Design and analysis of an optimal day-ahead energy management system based on PV generation and BESS under distribution grid constraints
Dağıtım şebekesi kısıtları altında PV üretimi ve BESS'e dayalı optimal bir gün öncesi enerji yönetim sisteminin tasarımı ve analizi
SEZAİ POLAT
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYaşar ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HACER ŞEKERCİ