Güç sistemlerinde yenilenebilir enerjinin maksimum entegrasyonu ile ekonomik güç dağıtımının yeni yaklaşımlarla optimizasyonu

---

Tezin Türü: Doktora

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

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Tuğba AKMAN

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Hasan Hüseyin Sayan

Eş Danışman: Yusuf Sönmez

Özet:

Bu çalışma, küresel optimizasyon problemlerini ele almak için Kepler Optimizasyon Algoritmasının (KOA) geliştirilmiş bir versiyonunu sunmaktadır. KOA algoritmasının arama yeteneğini artırmak ve mutasyon operatörünü değiştirmek için Fitness Mesafe Dengesi (FDB) yeni seçim yöntemi kullanılmıştır. Ekonomik Çevresel Güç Dağıtımı (EED) problemi çağdaş güç sistemlerinde, hem tek hem de çok amaçlı, ayrıca doğrusal olmayan ve dışbükey olmayan, temel bir optimizasyon problemidir. Bu çalışmada, rüzgar santralleri, geleneksel termal güç generatörlerinden oluşan klasik güç sistemleriyle birleştirilmiş ve stokastik rüzgar gücü de dahil olmak üzere ekonomik çevresel güç dağıtımı problemi çözülmüştür. Geliştirilen dFDB-KOA'nın başarısı, çeşitli amaç fonksiyonları içeren EED problemi kullanılarak farklı güç sistemi modellerinde test edilerek doğrulanmıştır. Ayrıca, geliştirilen dFDB-KOA varyantlarının performansını incelemek ve doğrulamak için kapsamlı bir deneysel araştırma yürütülmüştür. Bu amaçla, basitten karmaşığa kadar çeşitli zorlu problemleri içeren Congress on Evolutionary Computation (CEC 2020) karşılaştırma deney setleri kullanılmıştır. Bu çalışmada, geliştirilen algoritmanın performansını değerlendirmek için son zamanlarda güncellenen ve sıklıkla tercih edilen dokuz metasezgisel arama algoritması (MHS) incelenmiştir. Deneysel araştırmalardan elde edilen verilerin analizinde parametrik olmayan iki istatistiksel test yöntemi olan Wilcoxon ve Friedman test analizleri kullanılmıştır. Friedman ve Wilcoxon istatistiksel analiz sonuçları göz önüne alındığında, geliştirilen dFDB-KOA algoritması tüm yarışan algoritmalar arasında ilk sırayı almıştır. Analiz sonuçları, bu çalışmada geliştirilen dFDB-KOA algoritmasının hem istatistiksel karşılaştırma deney setlerinde hem de ekonomik çevresel güç dağıtımı optimizasyon problemlerinde rakiplerine karşı başarılı bir MHS algoritması olduğunu göstermiştir.

Anahtar Kelimeler : Optimizasyon, ekonomik çevresel güç dağıtımı, enerji, güç sistemleri, metasezgisel algoritmalar, dFDB-KOA algoritması, optimal güç akışı