Condition-aware distribution network reconfiguration via multi-stage optimization framework
Çok aşamalı optimizasyon çerçevesi aracılığıyla durum farkında dağıtım ağı yeniden yapılandırması
- Tez No: 946481
- Danışmanlar: PROF. DR. MURAT GÖL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- 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-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji ve Güç Sistemleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Dağıtım Şebekesi Yeniden Yapılandırması (DNR), elektrik dağıtım şebekelerinin (DN'ler) verimliliğini ve esnekliğini artırmak için önemli tekniklerden biridir. DNR, şebeke topolojisini dinamik olarak değiştirerek güç kayıplarını önemli ölçüde azaltabilir ve voltaj profillerini iyileştirebilir. Bu tez, operasyonel verimliliği artırmak için topoloji optimizasyonu ve reaktif güç kompanzasyonunu entegre eden DNR için üç aşamalı bir optimizasyon çerçevesi sunmaktadır. Bağlantı Hattı Anahtarlarının Yeniden Yapılandırılması (RTLS) olarak adlandırılan ilk aşama, aktif güç kayıplarını en aza indiren radyal ağ topolojilerini belirlemek için Derinlik Öncelikli Arama (DFS) ile geliştirilmiş bir Parçacık Sürüsü Optimizasyonu (PSO) algoritması kullanır. Uygulanabilir bir topoloji belirlendikten sonra, ağ yapılandırması güncellenir ve Şönt Kapasitör Boyutlandırma (SCS) olarak adlandırılan ikinci aşamaya geçilir. SCS aşamasında, önceden tanımlanmış konumlarda optimum kapasitör dağıtımını belirlemek için başka bir PSO algoritması kullanılır. Optimum reaktif güç enjeksiyonları belirlendikten sonra, üçüncü aşama RTLS'yi güncellenmiş yük modelini dikkate alarak yeniden uygular. Bu son aşamada aktif güç kaybında daha fazla iyileşme sağlanıp sağlanamayacağı değerlendirilir. Üçüncü aşama daha iyi bir radyal topoloji tanımlarsa, sonuçları benimsenir; aksi takdirde, ikinci aşamadaki çözüm sonlandırılır. Bu aşamalı ve geri bildirim odaklı yaklaşım, modern güç dağıtım sistemlerinde DNR için sağlam ve ölçeklenebilir bir yöntem sağlayarak hem topolojik verimlilik hem de voltaj desteği sağlar. Bu çalışma, iki köklü test örneği kullanılarak doğrulanmıştır: IEEE 33-bus sistemi ve IEEE 123 Feeder sistemi. Buna ek olarak, önerilen metodoloji daha fazla araştırma için 7 baralı bir vaka üzerinde test edilmiştir. Önerilen metodolojinin çeşitli çalışma koşulları altında sağlamlığını ve uygulanabilirliğini değerlendirmek için beş ayrı senaryo incelendi: ağır yüklü ağ, hafif yüklü ağ, normal yükleme koşulları, zayıf güç faktörü (PF) ve iyi PF durumları. Sonuçlar, aktif güç kayıplarında ve gelişmiş gerilim profillerinde önemli azalmalar olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Distribution Network Reconfiguration (DNR) is one of the important techniques for enhancing the efficiency and flexibility of electrical distribution networks (DNs). DNR can significantly reduce power losses and improve voltage profiles by dynamically changing the network topology. This thesis presents a three-stage optimization framework for DNR, integrating topology optimization and reactive power compensation to enhance operational efficiency. The first stage, termed Reconfiguration of Tie-Line Switches (RTLS), employs a Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm enhanced with Depth-First Search (DFS) algorithm to identify radial network topologies that minimize active power losses. Upon identifying a feasible topology, the network configuration is updated and passed to the second stage, termed Shunt Capacitor Sizing (SCS). In the SCS stage, another PSO algorithm is used to determine the optimal capacitor deployment at predefined locations. Once optimal reactive power injections are determined, the third stage re-applies the RTLS, now considering the updated load model. This final stage evaluates whether a further improvement in active power loss is achievable. If the third stage identifies a better radial topology, its results are adopted; otherwise, the solution from the second stage is finalized. This stepwise and feedback-driven approach ensures both topological efficiency and voltage support, providing a robust and scalable method for DNR in modern power DNs. This study is validated by using two well-established test cases: the IEEE 33-bus system and the IEEE 123 Feeder system. In addition, the proposed methodology is tested on a 7-bus case for further investigation. Five distinct scenarios were examined to evaluate the robustness and applicability of the proposed methodology under various operating conditions: heavily loaded network, lightly loaded network, normal loading conditions, poor power factor (PF), and good PF cases. Results demonstrate significant reductions in active power losses and enhanced voltage profiles.
Benzer Tezler
- Nöromorfik hesaplama ve memristor tabanlı ağ saldırı tespit sistemleri: Siber güvenlikte yeni yaklaşımlar
Neuromorphic computing and memristor-based network attack detection systems: New approaches in cyber security
YUSUF ETKA KÖYLÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLHAN KOCAARSLAN
- Uydu bazlı jeodezik ve jeodinamik veri analiz ve yönetim sistemi tasarımı ve uygulaması
Design and implementation of a satellite-based geodetic and geodynamic data analysis and management system
DENİZ BAŞAR
Doktora
Türkçe
2026
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAHMİ NURHAN ÇELİK
- Bazı esterlerin kinetik incelenmesi ve termodinamik parametrelerin belirlenmesi
Kinetic study and detesmination of thermodnamic parameters of some esters
İBRAHİM TAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE
- İzmir'de bazı yolların kapatılarak yaya bölgeleri oluşturma da kent peyzajını geliştirme açısından yeniden planlanması üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
BAHAR TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Şehircilik ve Bölge PlanlamaEge ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
- Diesel motorları yakıt püskürtme sistemlerinin dinamik simülasyonu
Başlık çevirisi yok
İRFAN KARAGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ BORAT