Akıllı Şebekelerde Kullanılan OtoOptimizasyon Algoritmaları ve Güncel Bir Sisteme Uygulanması


Creative Commons License

KAYGUSUZ A. (Yürütücü), ÇINAR M.

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2020 - 2021

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Başlama Tarihi: Mart 2020
  • Bitiş Tarihi: Nisan 2021

Proje Özeti

Günümüzdeki güç sistemleri, 1880’li yıllarda geliştirilen Tesla’nın tasarım prensiplerine

göre kurulmuş ve zaman içerisinde gelişerek şimdiki halini almıştır. İletişim teknolojisinin çok

hızlı gelişmesine karşın, güç sistemlerinin gelişimi buna ayak uyduramamıştır. Günümüz

teknolojisinin hızla gelişmesiyle birlikte elektrik şebekelerinde bilgisayar ve ağ teknolojilerinden

yararlanılarak elektrik şebekesini daha iyi hale getirmek mümkün hale gelmiştir. Böylece elektrik

şebekeleri çift yönlü bilgi ve elektrik akışına imkân sağlayarak tüketicilere sürdürülebilir, güvenli

ve kesintisiz bir enerji sağlayabilecektir. Bunu yapabilen şebekelere akıllı şebekeler denilmektedir.

Akıllı şebekeler, merkezi olmayan enerji sistemleri, büyük ölçekli yenilenebilir enerji kullanımı,

talep tarafı yönetimindeki önemli iyileştirmeler ve sürdürülebilir enerji de dahil olmak üzere

entegre sistemleri mümkün kıldığı için enerji yönetim sistemlerindeki en önemli gelişmelerdendir.

Akıllı şebekelerin gelişimiyle birlikte; arızalara hızlı yanıt, şebekede dağıtık enerji

kaynaklarının ve elektrikli araçların varlığı ve müşterilerin şebekeye katılımının sağlanabilmesi

gibi karakteristik özellikler sebebiyle optimal yük dağılımı problemi daha karmaşık bir duruma

gelmiştir. Yük dağılım problemini çözmek için çeşitli matematiksel ve optimizasyon yöntemleri

geliştirilmiştir. Optimizasyon; matematiksel olarak bir fonksiyonun minimize ya da maksimize

edilmesi olarak tanımlanır. Öncelikle bu tez çalışmasında akıllı şebekelerde optimum yük

dağılımını elde edebilmek için klonal seçim ilkesi tabanlı yara iyileşme algoritması geliştirilmiştir.

Geliştirilen algoritma ve klonal seçim, yapay arı, ateş böceği ve guguk kuşu algoritmalarını

kullanan Matlab GUI ortamında paket program geliştirilmiş ve programa oyamatlab ismi

verilmiştir. Algoritmalar optimum yakıt maliyeti, optimum güç kaybı ve gerilim profilini

iyileştirme fonksiyonlarına uygulanmıştır. Önerilen yöntem ve diğer algoritmalar literatürde

sıklıkla kullanılan IEEE 9, IEEE 30 ve IEEE 118-baralı test sistemlerine uygulanmış ve elde edilen

sonuçlar diğer meta-sezgisel algoritmalarla kıyaslanmıştır. Önerilen algoritmanın diğer

algoritmalara göre daha optimum sonuçlar verdiği tespit edilmiş ve literatürdeki yara iyileşme

algoritması boşluğunu giderebileceğini göstermiştir.