Primer Elektrik Dağıtım Şebekelerinin Uzun Dönem Kapasite Artış Yatırımlarının Planlama Metriklerine Dayalı Dinamik Optimizasyonu

Osman Bülent Tör, Mahmut Erkut Cebeci, Mehmet Koç, Ali Nezih Güven
734 118

Öz


Bu çalışmada, kapasite artışa dayalı uzun dönem orta gerilim (OG) primer elektrik dağıtım şebekesi yatırımlarının dinamik optimizasyonuna yönelik geliştirilen yöntem, optimizasyon algoritmaları ve yatırım optimizasyonunda göz önüne alınan ölçütler açıklanmıştır. Çalışma kapsamında ilk olarak dallı-budaklı OG elektrik şebekelerini eşdeğer primer şebekeye indirgeyen bir algoritma geliştirilmiştir. Böylece, primer şebekede kapasite artışına dayalı yatırım alternatiflerinin daha etkin belirlenmesi ve değerlendirilmesi hedeflenmiştir. Daha sonra, eşdeğer OG primer şebeke modelinin ve alternatif şebeke yatırımlarının girdi olarak kullanıldığı karma tamsayılı programlama tekniği (KTSP) ile bir dinamik optimizasyon algoritması geliştirilmiştir. Alternatif yatırımlar içerisindeki teknik ve ekonomik açılardan en uygun yatırımları, planlama dönemi boyunca (örneğin bir sonraki 10 yıl) dinamik olarak belirleyen bu optimizasyon algoritmasının sonuçlarının değerlendirilmesine yönelik bazı planlama ölçütleri geliştirilmiştir. Böylece yatırım alternatiflerinin rasyonelliğinin değerlendirilebilmesi amaçlanmıştır. Yatırım alternatiflerinin teknik kısıtlara etkileri DIgSILENT PowerFactory (PF) şebeke analiz yazılımı ile analiz edilmiştir. Geliştirilen algoritmalar ve ölçütler Akdeniz Elektrik Dağıtım Şebekesinde (EDAŞ) belirlenen pilot bölgelerde başarılı bir şekilde test edilmiştir.

Anahtar kelimeler


Dinamik yatırım optimizasyonu, elektrik dağıtım şebekeleri, karma tamsayılı programlama, planlama ölçütleri

Tam metin:

PDF


Referanslar


. Tursun F., Cebeci M.E., Tör O.B., Şahin A., Taşkın H.G., Güven A.N., Determination of zonal power demand S-curves with GA based on top-to-bottom and end-use approaches, IEEE PES ICSG 2016.

. Tabares A., Franco J.F., Lavorato M., Rider M.J., Multistage Long-Term Expansion Planning of Electrical Distribution Systems Considering Multiple Alternatives, IEEE Transactions on Power Systems 31 (3), May 2016.

. Eroğlu H., Aydın M., Enerji Nakil Hatları Güzergâh Tespiti ve Proje Çiziminin Otomasyonu, Journal of The Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, Cilt 30, (4), 723-732, 2015.

. Adams, R.N., Laughton, M.A., Optimal Planning of Power Networks Using Mixed Integer Programming, Proc. IEEE, 121 (2), 139-147, 1974.

. Ponnavaikko, M., Rao,P., Distribution System Planning Through A Quadratic Mixed Integer Programming Approach, IEEE Transaction on Power Delivery, PWRD-2 (4), 1987.

. Paiva P. C., Khodr H. M., Domínguez-Navarro J. A., Yusta J. M., and Urdaneta A. J., Integral Planning of Primary–Secondary Distribution Systems Using Mixed Integer Linear Programming, IEEE Transactions on Power Systems, 20 (2), 2005.

. Ganguly S., Sahoo N.C., Das D., Multi-objective planning of electrical distribution systems using dynamic programming, Electrical Power and Energy Systems, 46 (2013), 65–78, 2013.

. Khator S. K. and Leung L. C., Power distribution planning: A review of models and issues, IEEE Trans. Power Syst., 12 (3), 1151–1159, 1997.

. Willis H. L., Tram H., Engel M. V., and Finley, Optimization applications to power distribution, IEEE Comput. Appl. Power, 8 (4), 12–17, 1995.

. Gönen T., Foote B.L., Distribution-System Planning Using Mixed-Integer Programming, IEE, 128 (2), pp 70-79, 1981.

. Cebeci M.E., Eren S., Tor O.B., Guven A.N., Transmission and Substation Expansion Planning using Mixed Integer Programming, IEEE PES, 43rd North American Power Symposium, Northeastern University, Boston, ABD, August 4-6, 2011.

. Marshall, A.C., et al, Optimal Design of Electricity Distribution Networks, IEE Proceedings-C, 138 (1), 69-77, January 1991.

. Willis H.L. Power Distribution Planning Reference Book - Revised and Expanded, Marcel Dekker Inc., New York, A.B.D., 2004.

. Willis H.L., Spatial Electric Load Forecasting, Marcel Dekker Inc., 2002.

. Es, H.A., Kalender Y.F., , Hamzaçebi C., Yapay Sinir Ağları ile Türkiye Net Enerji Talep Tahmini, Journal of The Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, Cilt 29, (3), 495-504, 2014.

. Özay N., Güven N., Tunalı E., Elektrik Dağıtım Sistemlerinde Kayıpların İrdelenmesi, EMO 6. Ulusal Kongresi, Bursa, 1995.

. DIgSILENT, PowerFactory User Manual Version 2016, http://digsilent.de/index.php/downloads.html, Erişim Tarihi Ağustos 22, 2016.

. AEDAŞ, Faaliyet Raporları, http://www.akdenizedas.com.tr/UserFiles/File/faaliyet_raporu_2015.pdf, Erişim Tarihi Eylül 28, 2016.

. Huang Y.F., Werner S., Huang J, State Estimation in Power Grids, IEEE Signal Processing Magazine, September 2012.

. Heydt G.T., The Next Generation of Power Distribution Systems, IEEE Transactions on Smart Grid 1 (3), Dec. 2010.

. Heydt G.T., Improving distribution reliability (the "N 9 problem") by the addition of primary feeders, IEEE Transactions on Power Delivery 19 (1), Jan. 2004.




Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.