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: 110
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
- Sağlık kurumlarında tedarik zinciri yönetimi kapsamında stok yönetiminin incelenmesi: Bir alan araştırması
Investigation of inventory management within the scope of supply chain management in health institutions: A field study
TUĞŞAH ŞENTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Sağlık Kurumları YönetimiUfuk Üniversitesiİşletme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. COŞKUN İKİZLER
- Araçlar arası geçici ağlarda veri yayma protokollerinin güvenlik açısından incelenmesi ve iyileştirilmesi
Investigation of safety related data dissemination protocols in vehicular ad hoc network
MOHAMMAD JAN HAİDARİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolMersin ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEKİ YETGİN
- 5G ötesi aşırı yoğun heterojen haberleşme ağlarında el değiştirmelere dayalı hücresel ağ iyileştirmesi
Handover-based cellular network healing in beyond 5G ultra dense heterogeneous communication networks
ABDUSSAMET HATİPOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Uygulamaları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LÜTFİYE DURAK ATA
- Relaying opportunities for wireless networks by applying network coding
Kablosuz ağlar için ağ kodlamalı aktarma fırsatları
SEMİHA TEDİK BAŞARAN
Doktora
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNEŞ ZEYNEP KARABULUT KURT
- Kuyruk modelleri ve endüstriyel sistemlerde bir uygulama
Queuning models and an application in industrial systems
Z.ARZU YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPASLAN FIĞLALI