Dağıtım sistemlerinde yerel elektrik santralinin artırılabilir kapasitesinin belirlenmesi

Abstract

Günümüzde enerji ihtiyacının artması ve geleneksel enerji kaynaklarının bu ihtiyaca yeterli gelmemesiyle daha çok yenilebilir enerji temelli dağıtık üretim uygulamaları önem kazanmıştır. Bu bağlamda Yerel Elektrik Santrallerinin (YES) şebekedeki entegrasyonuyla birçok avantaj sağlanabilmekte ancak YES'in şebekede en uygun yer ve büyüklükte olması gereklidir. Ayrıca değişen ve gelişen enerji üretimi teknolojilerine ayak uydurmak üzere şebekenin güvenilirliğini ve enerji kalitesinin devamını sağlamakla yükümlü şebeke operatörleri artık daha yüksek kapasiteli YES kurulumu için stratejiler geliştirerek dağıtık üretim planlamaları yapmak zorundadırlar. Bu tez çalışmasında YES'lerin faydalarından yararlanmak için optimum yerleşim problemi ve şebekenin mevcut çalışma şartlarını koruyarak YES'in barındırma kapasitesini artırma problemi için kurulan optimizasyon algoritmaları sunulmaktadır. Bu algoritmalar, sabit yük ve üretim için ve zamana bağlı değişen yük ve üretim durumlarında test sistemi için Genel Cebirsel Modelleme Sistemi (General Algebraic Modeling System) ortamında geliştirilerek modellenmiştir. İlgili problemlerin çözümü için gerçekleştirilen analiz sonuçlarına göre; YES'in optimum yerleşimi ve artırılabilir kapasitesi için sırasıyla en uygun ve azami YES büyüklükleri elde edilmiştir. Bu büyüklüklerin sistemin güç kayıplarına ve gerilim profiline etkileri değerlendirilmiştir. Ayrıca ilgili problemler için ızgara arama metoduyla da analiz edilen sistem için bu tez kapsamında önerilen yöntemin başarısı ve uygunluğu kanıtlanmıştır.Nowadays, increasing energy needs and scarcity of traditional energy sources are the main motivation for the large-scale implementation of renewable energy-based distributed generation. In this context, many advantages can be achieved by integrating distributed generators (DG) in the network, on the condition of that DGs must be in the proper location and at the proper size. Also, keep pace with changing and developing energy generation technologies, network operators are enforced for maintaining network reliability and energy quality, accordingly, they have to develop strategies for increasing the hosting capacity of DGs capacity by appropriate distributed production planning. In this thesis, optimization algorithms are presented for the optimal placement problem to benefit from the advantages of DGs and the problem of increasing the hosting capacity of the DG by maintaining the current operating conditions of the network. These algorithms were developed and modeled in the General Algebraic Modeling System (GAMS) for the test system in constant and time-dependent load and generation situations. According to the results of the analysis performed for the solution of the related problems; the optimal and maximum DG sizes were obtained for optimal placement and increasable capacity of DGs. The effects of these sizes on the system's power losses and voltage profile were evaluated. In addition, the success rate and usability of proposed method within the scope of this thesis has been proven for the system, which has also been analyzed with the grid search method for related problems.