Day-ahead multi-objective reactive power optimization
Gün öncesi çok amaçlı reaktif güç optimizasyonu
- Tez No: 931798
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ NEZİH GÜVEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 142
Özet
İletim sistem operatörleri ekonomik ve güvenli bir sistem işletmesi için şebekede gerilimleri kontrol etme ihtiyacı duymaktadır. Santral gerilim ayar değerleri, trafo kademe değerleri ve şönt ekipman anahtarlamalarının koordinasyonu bir optimum reaktif güç tevzi problemi olarak tanımlanabilir. Bu tez, optimum reaktif güç tevzi problemi için bir etkin bir algoritma geliştirmeyi amaçlamaktadır. Bu problemin temel amacı iletim kayıplarının en aza indirilmesidir. Şönt elemanların anahtarlama ekipmanlarının ve trafo kademe değiştiricilerinin işletme maliyetleri nedeniyle, iletim sistemi operatörleri bu cihazların anahtarlama sayısının en aza indirilmesini beklemektedir. Bu çalışmada şönt elemanların anahtarlama sayıları ve trafo kademe değişimlerinin en aza indirilmesi amaç fonksiyonuna dahil edilmiştir. Bu nedenle, problem, çok dönemli ve çok amaçlı bir optimizasyon problemi olarak formüle edilmiştir. Optimum reaktif güç tevzi problemi, doğrusal olmayan güç dengesi kısıtları nedeniyle doğrusal olmayan ve dışbükey olmayan bir optimizasyon problemidir. Ayrıca, şönt elemanlarının anahtarlama durumları ve trafo kademe konumlarının tamsayı değişkenler olması sebebiyle, problem karışık tam sayılı doğrusal olmayan bir optimizasyon problem (MINLP) haline gelmektedir. Büyük sistemler için MINLP problemlerinin çözüm süresi uygulanamaz hale gelmektedir. Ayrıca, problemin yakınsama garantisi de olmamaktadır. Bu problemlerde başlıca zorluk tamsayı değişkenlerdir. Bu nedenle, ilk aşamada şönt elemanlarının anahtarlama durumları belirlenecektir. Trafo kademe değişkenleri tamsayı olmasına rağmen, bu değişkenler herhangi bir pratik bilgi kaybı olmadan doğrusallaştırılabilir. İkinci aşamada, problem interior point algoritması ile çözülebilen bir optimizasyon problemi haline gelir. Geliştirilen algoritma IEEE 118 bara test şebekesinde test edilmiş ve algoritmanın yakınsama performansı ve yürütme süresi, gün öncesi reaktif güç optimizasyonu için uygulanabilir olarak kabul edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Transmission system operators (TSOs) need to control voltages along the grid to have an economic and reliable system operation. The coordination between the voltage setpoints of power plants, transformer tap positions and switching of shunt elements may be defined as an optimum reactive dispatch problem. This thesis aims to develop an efficient algorithm for the optimum reactive power dispatch problem. The main objective of this problem is the minimization of transmission losses. Due to operational costs of switching equipment of shunt elements and transformer tap changers, TSOs also expect the number of switching of these devices to be minimized. In this study, the minimization of switching of shunt elements and transformer tap changes are included in the objective function. Hence, the problem is formulated as a multi-period and multi-objective optimization problem. The optimum reactive power dispatch problem is a nonlinear and non-convex optimization problem due to the nonlinear power balance constraints. In addition, since the switch statuses of shunt elements and transformer tap positions are integer variables, the problem becomes a mixed integer nonlinear optimization problem (MINLP). Execution time for MINLP problems for large systems become impractical. Moreover, there is no guarantee for convergence. The main difficulty is the integer variables. Hence, in the first stage of the algorithm, the switch statuses of the shunt elements will be determined. Although the transformer tap variables are integer variables, these variables can be linearized without any practical loss of information. In the second stage of the algorithm the problem becomes a nonlinear optimization problem which can be solved using nonlinear interior point algorithm. The developed algorithm has been tested on IEEE 118 bus test network and convergence performance and execution time of the algorithm is considered as applicable for day ahead reactive power optimization.
Benzer Tezler
- A study of the day-ahead energy market auctions from a multi-objective perspective
Gün öncesi enerji piyasası ihalelerinin çok amaçlı bakış açısı ile incelenmesi
GÖKHAN CEYHAN
Doktora
İngilizce
2020
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BANU LOKMAN
PROF. DR. MUSTAFA MURAT KÖKSALAN
- Multi-objective optimization of generation expansion planning considering the diffusion of renewable energy
Yenilenebilir enerjinin yayılımını göz önünde bulundurarak üretim genişleme planlamasının çok amaçlı optimizasyonu
KAAN DEVECİ
Doktora
İngilizce
2024
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖNDER GÜLER
- Forecastıng bıst renewable energy stocks wıth deep learnıng models and portfolıo optımızatıon
Bıst yenilenebilir enerji hisselerinin derin ögrenme modelleriyle tahmini ve portföy optimizasyonu
OZAN ALP
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYıldız Teknik Üniversitesiİstatistik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLDER KEMALBAY
- Güç sistemlerinde optimum enerji yönetimi için akıllı kestirimler
Smart predictions for optimum energy management in power systems
SİBEL ÇEVİK BEKTAŞ
Doktora
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL HAKKI ALTAŞ
- Elektrik dağıtım sistemlerinde birey odaklı konfor öncelikli talep yönetimi için akıllı yöntem geliştirilmesi
Developing an intelligent method for the user oriented comfort based demand response studies in the electricity distribution systems
MEHMET ALİ SÖNMEZ
Doktora
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA BAĞRIYANIK