Yenilenebilir enerji entegrasyonunun sürekli durum gerilim kararlılığına etkisinin dinamik optimal güç akış analizi ile incelenmesi ve türkiye elektrik şebekesi üzerinde örnek bir çalışma


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Öğrenci: BAŞAR BAYDAR

Danışman: MÜSLÜM CENGİZ TAPLAMACIOĞLU

Özet:

Bu tez çalışmasında, dinamik stokastik optimal güç akışı modeli kullanılarak yüksek kapasiteli yenilenebilir enerji sistemlerinin Türkiye elektrik şebekesi üzerindeki sürekli durum gerilim kararlılığına etkisi incelenmiştir. Stokastik yaklaşım ile rüzgâr ve güneş enerjisindeki belirsizlikler modele ilave edilmiştir. İlk modelde, 2015 yılı Türkiye aktif ve reaktif yük eğrilerine dayanan bir yöntem ile klasik IEEE-30 baralı güç sistemi Türkiye elektrik sistemine uyarlanmıştır. Yenilenebilir kaynakların stokastik belirsizlikleri, aylık periyodlarla rüzgâr ve güneş verilerini kullanan Weibull olasılık dağılımı fonksiyonu ile hesaplanmıştır. Güç akışı analizinde, klasik Newton-Raphson (NR) yöntemi ve sezgisel bir yöntem olan Parçacık Sürü Optimizasyonu (PSO) yöntemi kullanılmıştır. Türkiye elektrik şebekesinden alınan ikinci bir modelde ise yenilenebilir enerji santrallerinin Ankara ve Bartın illerine kurulması planlanmış olan belirsizlik durumları, bu bölgelerin verilerine göre Weibull olasılık dağılım fonksiyonu kullanılarak hesaplanmıştır. Gerçek güç sistemi ETAP programı ile oluşturulmuş (modellenmiş) ve güç optimizasyonunu yapabilmek için MATLAB programı kullanılmıştır. Çalışmanın sonunda, her iki durumda elde edilen sonuçlar karşılaştırılmış ve yenilenebilir enerji kaynaklarının Türkiye elektrik enerjisi sistemine entegrasyonunun, hem yıllık toplam üretim maliyetini hem de reaktif enerji üretimini büyük ölçüde azalttığı gösterilmiştir. Sonraki aşamada ise her iki modelde PSO yöntemi ile optimize edilmiş ve Newton-Raphson yöntemine göre toplam yıllık yakıt maliyeti ile gerilimin genliği ve faz açısında %40'a varan iyileşmeler sağlanmıştır.