Güç sistemlerinde gerilim kararlılığının optimizasyonunda yeni bir akıllı yöntem geliştirilmesi ve uygulaması


Tezin Türü: Doktora

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

Tezin Onay Tarihi: 2018

Öğrenci: SALİH ERMİŞ

Danışman: RAMAZAN BAYINDIR

Özet:

Güç sistemlerinde güç talebinin sürekli artması, şebekelerin genişlemesi gibi durumlar gerilim kararlılığı çalışmalarını zorunlu hale getirmiştir. Güç sistemleri, sistemdeki tüm noktalarda normal çalışma koşullarında ve bozulma sonrası dönemlerde kabul edilebilir gerilim değerini muhafaza edebilmelidir. Gerilim kararsızlığı, gerilim seviyesindeki düşme veya yükselmelerdir ve gerekli önlemler alınmazsa kontrol edilemeyen düşüme veya yükselmeler nedeniyle sistemde ciddi sorunlara yol açabilmektedir. Bu tezin odak noktası, güç sistemlerinde gerilim kararlılığını arttırmaktır. Bu doğrultuda, güç sistemlerinde gerilim kararlılığının optimizasyonu için öğrenme öğretme tabanlı optimizasyon algoritması düzenlenerek yeni bir akıllı yöntem geliştirilmiştir. Geliştirilen akıllı yöntem ve literatürde kullanılmış parçacık sürü optimizasyonu (PSO), yerçekimi arama algoritması (YAA) ve öğretme-öğrenme tabanlı optimizasyon algoritmaları (ÖÖTO), standart IEEE 14 baralı ve İstanbul-Anadolu yakasında 17 baralı güç sistemlerinin güç akış analizlerine uygulanmıştır. Simülasyon sonuçları klasik Newton-Raphson güç akış yöntemi sonuçları referans alınarak değerlendirilmiştir. Bu iki güç sistemine, yük artışı, hat kesintileri gibi senaryolar uygulanmış ve yük baralarına reaktif güç kompansatörleri (RGK) bağlanmadan önceki ve bağlandıktan sonraki gerilim kararlılık analizleri gerçekleştirilmiştir. Gerilim kararlılığını sağlamak için aktif güç kayıplarını azaltma ve gerilim sapma değerini en aza indirme olmak üzere iki amaç fonksiyonu belirlenmiştir. Tüm çalışma durumlarında, geliştirilen akıllı yöntem ve literatürde kullanılmış PSO, YAA ve ÖÖTO algoritmaları gerilim kararlılığı açısından olumlu sonuçlar vermiştir. Yapılan karşılaştırılmalarda, çalışma zamanı dışında en iyi sonucun geliştirilen Düzenlenmiş Öğretme Öğrenme Tabanlı Optimizasyon (D-ÖÖTO) algoritmasıyla elde edildiği görülmüştür. Bilim