Talep tarafı yönetiminin kümeleme ve veri analizi teknikleri kullanılarak iyileştirilmesi

Abstract

Her geçen gün insanların enerjiye olan bağımlılığının ve nüfusun artması sebebiyle tüm enerji kaynaklarının verimli kullanılması büyük önem arz etmektedir. Elektrik enerjisini verimli üretilmesi gibi verimli tüketilmesi de çok önemlidir. Verimli elektrik tüketim uygulamaları için talep tarafı yönetimi çalışmaları ortaya çıkmıştır. Talep tarafını yönetebilmek için, tüketici sınıflarının oluşturulması ve her sınıfın kendine özgü tüketim profillerinin dikkate alınması, her sınıfa özgün talep tarafı yönetim stratejileri geliştirilebilmesine yardımcı olacaktır. Bu tezde talep tarafı yönetiminin iyileştirilebilmesi için kullanıcıları kümelere ayırma üzerine çalışma yapılmıştır. Tüketicilerin sınıflandırılmasında kullanılan parametreler talep tarafını yönetebilme stratejilerine hizmet etmek için seçilmiştir. Talep tarafını yönetebilme kavramı ele alındığında, tüketicilerin tasarrufa yönlendirilerek kullandıkları tüm cihazlarını daha verimli cihazlarla değiştirmesi ve daha dikkatli kullanım sergilemesi akla gelmektedir. Bunun yanısıra, elektrik tüketim profilinin sürekli değişen halden olabildiğince stabil hale getirmek elektrik üretim santrallerinin verimliliğini arttıran temel talep tarafı yönetim stratejilerindendir. Bu tezde talep tarafı yönetimi stratejilerinin geliştirilebilmesi için hem ticari, endüstri, kamu gibi farklı yük tiplerinin sınıflandırılabilmesi hem de konut tipi tüketicilerin kendi içerisinde sınıflandırılabilmesi amacıyla kümeleme çalışması yapılmıştır. Kümeleme çalışması yapılırken ''Temel Bileşen Analizi'' metodu kullanılmıştır. Yüklerin yönetilebilirliğini somut olarak gösterebilmek amacıyla Talep Tarafı Yönetilebilirlik İndeksi oluşturulmuştur. Ayrıca bu çalışmalarda kullandığımız veri setlerinde yük profilleri için Talep Tarafı Yönetilebilirlik İndeksi hesaplanarak bu yüklerin yönetilebilirliğinin uygunluğu gösterilmiştir. Son olarak, konutlar için elektrik tüketimi maliyet analizleri yapılmış, ortaya çıkan analiz sonuçları ile Talep Tarafı Yönetilebilirlik indeksi arasındaki ilişki gösterilmiştir.Due to the increasing dependence of people on energy and the increasing population, it become more important to use all energy resources efficiently. Electrical energy needs to be consumed as efficiently as possible. Demand Side Management (DSM) efforts have emerged for efficient electricity consumption applications. In order to manage the demand side, proper clustering of consumer classes and taking into account the unique consumption profiles of each cluster and managing strategies for each group should be developed. In this thesis, a study has been made on clustering the users to improve demand side management. The parameters used in the classification of consumers were chosen to serve the DSM strategies. When the concept of DSM is inspected, the first thing occurs in mind is to lead the consumers for energy saving by replacing electronic devices with more efficient ones and use them more wisely.In addition to this, stabilizing the electricity consumption profile from an unstable state is also one of the main demand-side management strategies. In this thesis, in order to determine DSM strategies, a clustering study has been carried out for the purpose of classifying type of load such as commercial, industrial and public, and also classifying residential consumers in itself. Principal Component Analysis method was used in the clustering study. Demand Side Manageability Index (DSMI) has been established in order to quantify the manageability of load profiles. In addition, DSMI is calculated for the load profiles. Finally, the electricity consumption cost analysis has been made for houses.