Year 2020, Volume 8 , Issue 2, Pages 1319 - 1336 2020-04-30

Türkiye 400 KV’luk Güç Sistemi İçin Optimal Fazör Ölçüm Birimlerinin Yerleşim Yerlerinin Belirlenmesi
Determination of Optimal Phase Measurement Unit Settlements In the Turkey 400 kV Power System

Beytullah BOZALİ [1] , Ali ÖZTÜRK [2]


Güç sistemlerinde gerilim ve açı kararsızlığı gibi olumsuz nedenlerden dolayı güç sisteminin hızlı bir şekilde gözlenebilmesi ve kontrol edilmesi gerekmektedir. Fazör Ölçüm Birimi (FÖB) teknolojisi bu gereksinimi karşılayan oldukça yeni bir teknolojidir. Güç sisteminin tamamen gözlemlenmesi, sistemin planlanması, sistemin herhangi bir kararsızlık durumuna gelmeden gerekli önlemler alınarak kararlılığı ve güvenirliği sağlanması için, güç sistemine kaç adet FÖB yerleştirilmesi gerektiğini ve FÖB’lerin hangi baralara yerleştirilmesinin uygun olacağı analiz edilmesi büyük önem taşımaktadır. Güç sisteminde kullanılan FÖB’lerin maliyetleri yüksek olduğu için, güç sistemindeki baralara optimum şekilde yerleştirilmesi önemlidir. Sistemi tamamen gözlenebilir kılan en az sayıda FÖB’lerin belirlenmesi için farklı metotlar kullanılmaktadır. Önerilen metotların amacı, güç sistemi veri yollarındaki toplam FÖB sayısını minimize etmek ve böylece FÖB'lerin kurulum maliyetini en aza indirmektir. Bu çalışmada, optimal çözüm için benzetimler Matlab kod kullanarak ve Matlab kod yazılımı üzerinde çalışan PSAT Toolbox ara yüzü ile gerçekleştirilmiştir. Uygulamada Derinlik Arama Metodu, Graf Teorisi Metodu, Yinelemeli N-1 Güvenlik metotları kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu metotlar Türkiye 400 KV’luk güç sistemi üzerinde uygulanmıştır. Bu çalışma sonucunda güç sisteminde herhangi bir kararsızlık durumuna gelmeden gerekli önlemler alınarak kararlılığı ve güvenirliği sağlana bilmesi için en az sayıda FÖB kullanılarak güç sistemindeki hangi baralara yerleştirilmesinin uygun olacağı belirlenmiştir. Elde edilen simülasyon sonucunda hem maliyeti azaltmak hem de güç sisteminin tamamının gözlenmesinin sağlamak için optimum sayıda FÖB’leri hangi baralara yerleştirilmesi gerektiği bulunmuştur.
Gözlenebilirlik, Optimal FÖB Yerleşimi, Fazör Ölçüm Birimi, Derinlik Arama Metodu, Graf Teorisi Metodu, Yinelemeli N-1 Güvenlik Metodu
  • [1] D. Chouhan and V. A. Jaiswal, “Literature Review on Optimal Placement of PMU and Voltage Stability,” Indian Journal of Science and Technology, c. 9(47), 2016.
  • [2] A. G. Phadke and J.S. Thorp, “Synchronized Phasor Measurements and Their Applications”, New York, Springer, 2008.
  • [3] A. G. Phadke, J. S. Thorp, and K. J. Karimi, “State Estimation with Phasor Measurements” IEEE Transactions on Power Systems, c. 1, s. 1, ss. 233-241, 1986.
  • [4] H. Var and B. E. Türkay, "Optimal Placement of Phasor Measurement Units for State Estimation in Smart Grid," 2016 National Conference on Electrical, Electronics and Biomedical Engineering (ELECO), Bursa, 2016, ss. 6-10.
  • [5] IEEE Standart for Synchro Phasors for Power Systems, C37.118-2005, IEEE, Nisan 2006.
  • [6] A.G. Phadke, “Phasor Measurements for Real Time Applications" IEEE Power and Energy Magazine, c. 6, s. 5, ss. 20-22, 2008.
  • [7] M. Shahraeini, and M.H. Javidi, "A Survey on Topological Observability of Power Systems", IEEE Power Engineering and Automation Conference PEAM, c.3, Wuhan, China, 2011.
  • [8] R., Saini Manju and M. Saini, “Optimal Placement of Phasor Measurement Units for Power System Observability without Considering Zero Injection Buses," International Journal of Smart Sensors and Ad Hoc Networks, c. 1, s. 4, ss. 118-122, 2012.
  • [9] T. L. Baldwin, L. Mili, M. B. Boisen. and R. Adapa, “Power System Observability with Minimal Phasor Measurement Placement,” IEEE Trans. Power Syst., c. 8, s. 2, ss. 701–715, 1993.
  • [10] B.M. Ivatloo, “Optimal Placement of PMUs for Power System Observability Using Topology Based Formulated Algorithms,” Journal of Applied Sciences, c. 9, s. 13, ss. 2463- 2468, 2009.
  • [11] P. Jiangnan, S. Yuanzhang and H. F. Wang, “Optimal PMU Placement for Full Network Observability using Tabu Search Algorithm,” Electrical Power and Energy Systems, c. 28, s. 4, ss. 223-231, 2006.
  • [12] A. Y. Abdelaziz, Amr M. Ibrahim, and Reham H. Salem, “Power System Observability with Minimal Phasor Measurement Units Placement,” International J. Eng. Sci. Technol., c. 5, s. 3, ss. 1–18, 2013.
  • [13] T.-T. Cai and Q. Ai., “Research of PMU Optimal Placement in Power Systems,” 2005 World Sci. Eng. Acad. Soc. Int. Conf, ss. 38–43, 2005.
  • [14] H. Goklani, N. A. Chauhan, M. Prajati, “Optimal Placement of Phasor Measurement Unit in Smartgrid,” International Conference on Advance Trends in Engineering and Technology (ICATET-2014), Jaipur, Rajsthan, c. 2, 2014.
  • [15] R. F. Nuqui ve A. G. Phadke, “Phasor Measurement Unit Placement Techniques for Complete and Incomplete Observability,” IEEE Transactions on Power Delivery, c. 20(4), s. 2381-2388, 2005.
  • [16] B. Milosevic ve M. Begovic, “Nondominated Sorting Genetic Algorithm for Optimal Phasor Measurement Placement,” IEEE Transactions on Power Systems, c. 18(1), ss. 69-75, 2003.
  • [17] Y. Gao, Z. Hu, X. He and D. Liu, “Optimal Placement of PMUs in Power Systems Based on Improved PSO Algorithm,” 2008 3rd IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications, ss. 2464–2469, 2008.
  • [18] D. Devesh, D. Sanjay, K. G. Rajeev and S. A. Soman, “Optimal Multistage Scheduling of PMU Placement: An ILP Approach,” IEEE Trans. Power Delivery, c. 23, s. 4, ss. 1812- 1820, 2008.
  • [19] Singh et al., “Applications of Phasor Measurement Units (PMUs) in Electric Power System Networks Incorporated with FACTS Controllers”, International Journal of Engineering, Science and Technology, c. 3, s. 3, ss. 64-82, 2011.
  • [20] M.A.M. İpek, “Elektrik Güç Sistemlerinde Geniş Alan Ölçüm Sistemi ve Fazör Ölçüm Birimi Yerleşiminin İncelemesi”, Yüksek Lisans Tezi, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, Türkiye, ss. 5-20, c. 53, 2008.
  • [21] A. Sarıtaş, “Akıllı Şebekeler Ve Fazör Ölçüm Birimlerinin Şebekeye Optimal Yerleşimi,” Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 2013.
  • [22] M. Varan, S. Haidary, İ. ÖYLEK ve Ö. CANAY, “Akıllı Şebekelerde Güvenli Haberleşme Tabanlı Güç Akışı Analizi,” Journal of New Results in Engineering and Natural Science, No:8 pp. 68, 2018.
  • [23] Z. Sha, Y. Hao, Y. Hao ve diğerleri, “A New Algorithm for PMU Placement Optimization in Power System,” s. 4(7), ss. 31-36, 2005.
  • [24] P. Xu and B. F. Wollenberg, “Power System Observability and Optimal Phasor Measurement Unit Placement,” ss. 1–34, 2015.
  • [25] F. Milano, “Power System Analysis Toolbox Documentation for PSAT,” version 2.0.0, Şubat 14, ss. 89-98, 2008.
  • [26] B. Xu, and A. Abur, “Observability Analysis and Measurement Placement for System with PMUs,” Proc. IEEE Power System Conf. Expo, s. 2, ss. 943–946, 2004.
  • [27] D. Dua, S. Dambhare R.K. Gajbhiye, and S.A. “Soman, Optimal Multistage Scheduling of PMU Placement: An ILP Approach,” IEEE Trans. Power Del., s. 23, ss. 1812–1820, 2008.
  • [28] D. Narsingh, “Graph Theory with Applications to Engineering and Computer Science,” Prentice Hall Inc, 1974.
  • [29] S. Chakrabarti, E. Kyriakides, and D.G. Eliades, “Placement of Synchronized Measurements for Power System Observability,” IEEE Trans. Power Deliv., s. 24, ss. 12-19, 2009.
  • [30] B. Xu and A. Abur, “Optimal Placement of Phasor Measurement Units for State Estimation, Final Project Report,” PSERC, 2005.
  • [31] P. T. Nikolaos, M. M. Nikolaos, N. K. George, “Optimal PMU Placement Using Nonlinear Programming,” 1st International Conference on Engineering and Applied Sciences Optimization, ss. 240–258, 2014.
  • [32] M.M. Begovic, and A.G. Phadke, "Voltage Stability Assessment through Measurement of a Reduced State Vector", IEEE Transactions on Power Systems, PWRS-5(1), ss. 198-203, 1990.
  • [33] M.M. Begovic, “Analysis Monitoring and Control of Voltage Stability in Electric Power Systems”, Doktora Tezi, Virginia Polytechnic Institute and State University, Temmuz, 1989.
  • [34] The University of New South Wales, “Power System Analysis Toolbox Documentation for PSAT version 1.3.4,” [Çevrimiçi]. Erişim Adresi: http://seit.unsw.adfa.edu.au/staff/sites/hrp/research/PSAT/psat-1.3.4.pdf. Erişim Tarihi:07.10.2019
  • [35] S. Russell and P. Norvig, “Articial Intelligence: A Modern Approach,” 2009.
  • [36] G. B. Denegri, M. Invernizzi and F. Milano “A Security Oriented Approach to PMU Positioning for Advanced Monitoring of a Transmission Grid,” in Proc. of PowerCon 2002, Kunming, China, Kasım, 2002.
  • [37] Türkiye Elektrik İletim Anonim Şirketi (TEİA), Araştırma ve Geliştirme (AR-GE) Müdürlüğü.
Primary Language tr
Subjects Engineering
Journal Section Articles
Authors

Orcid: 0000-0002-3633-5780
Author: Beytullah BOZALİ (Primary Author)
Institution: DÜZCE ÜNİVERSİTESİ, MESLEK YÜKSEKOKULU
Country: Turkey


Orcid: 0000-0002-3609-3603
Author: Ali ÖZTÜRK
Institution: DÜZCE ÜNİVERSİTESİ, MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ, ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ, ELEKTRİK TESİSLERİ ANABİLİM DALI
Country: Turkey


Dates

Publication Date : April 30, 2020

Bibtex @research article { dubited659075, journal = {Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi}, issn = {}, eissn = {2148-2446}, address = {}, publisher = {Duzce University}, year = {2020}, volume = {8}, pages = {1319 - 1336}, doi = {10.29130/dubited.659075}, title = {Türkiye 400 KV’luk Güç Sistemi İçin Optimal Fazör Ölçüm Birimlerinin Yerleşim Yerlerinin Belirlenmesi}, key = {cite}, author = {Bozali̇, Beytullah and Öztürk, Ali} }
APA Bozali̇, B , Öztürk, A . (2020). Türkiye 400 KV’luk Güç Sistemi İçin Optimal Fazör Ölçüm Birimlerinin Yerleşim Yerlerinin Belirlenmesi . Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi , 8 (2) , 1319-1336 . DOI: 10.29130/dubited.659075
MLA Bozali̇, B , Öztürk, A . "Türkiye 400 KV’luk Güç Sistemi İçin Optimal Fazör Ölçüm Birimlerinin Yerleşim Yerlerinin Belirlenmesi" . Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi 8 (2020 ): 1319-1336 <https://dergipark.org.tr/en/pub/dubited/issue/55096/659075>
Chicago Bozali̇, B , Öztürk, A . "Türkiye 400 KV’luk Güç Sistemi İçin Optimal Fazör Ölçüm Birimlerinin Yerleşim Yerlerinin Belirlenmesi". Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi 8 (2020 ): 1319-1336
RIS TY - JOUR T1 - Türkiye 400 KV’luk Güç Sistemi İçin Optimal Fazör Ölçüm Birimlerinin Yerleşim Yerlerinin Belirlenmesi AU - Beytullah Bozali̇ , Ali Öztürk Y1 - 2020 PY - 2020 N1 - doi: 10.29130/dubited.659075 DO - 10.29130/dubited.659075 T2 - Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 1319 EP - 1336 VL - 8 IS - 2 SN - -2148-2446 M3 - doi: 10.29130/dubited.659075 UR - https://doi.org/10.29130/dubited.659075 Y2 - 2020 ER -
EndNote %0 Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi Türkiye 400 KV’luk Güç Sistemi İçin Optimal Fazör Ölçüm Birimlerinin Yerleşim Yerlerinin Belirlenmesi %A Beytullah Bozali̇ , Ali Öztürk %T Türkiye 400 KV’luk Güç Sistemi İçin Optimal Fazör Ölçüm Birimlerinin Yerleşim Yerlerinin Belirlenmesi %D 2020 %J Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi %P -2148-2446 %V 8 %N 2 %R doi: 10.29130/dubited.659075 %U 10.29130/dubited.659075
ISNAD Bozali̇, Beytullah , Öztürk, Ali . "Türkiye 400 KV’luk Güç Sistemi İçin Optimal Fazör Ölçüm Birimlerinin Yerleşim Yerlerinin Belirlenmesi". Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi 8 / 2 (April 2020): 1319-1336 . https://doi.org/10.29130/dubited.659075
AMA Bozali̇ B , Öztürk A . Türkiye 400 KV’luk Güç Sistemi İçin Optimal Fazör Ölçüm Birimlerinin Yerleşim Yerlerinin Belirlenmesi. DÜBİTED. 2020; 8(2): 1319-1336.
Vancouver Bozali̇ B , Öztürk A . Türkiye 400 KV’luk Güç Sistemi İçin Optimal Fazör Ölçüm Birimlerinin Yerleşim Yerlerinin Belirlenmesi. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi. 2020; 8(2): 1319-1336.