Voltage Sag Estimation with Genetic Algorithm

Abstract

In this study, it has been tried to estimate the voltage sag numbers occurring in the busses in electricity distribution systems by using genetic algorithm. The developed method has been tested for different threshold values and different population sizes in IEEE 24-Bus, IEEE 30-Bus and IEEE 118-Bus systems. 10 simulations are carried out for each different situation, the average error value was calculated and the results were presented in tables. According to the results, it has been seen that the success of the genetic algorithm in estimating the number of voltage drops is at an acceptable level, and the error number is generally less than 2.

Keywords

• Power Quality
• Genetic Algorithm
• Voltage Sag Estimation

Genetik Algoritma Kullanılarak Gerilim Düşümlerinin Kestirimi

Abstract

Bu çalışmada genetik algoritma kullanılarak elektrik dağıtım sistemlerinde buslarda meydana gelen gerilim düşümlerinin sayıları kestirilmeye çalışılmıştır. Geliştirilen metot, IEEE 24-Bus, IEEE 30-Bus ve IEEE 118-Bus sistemlerinde farklı eşik değerleri ve farklı popülasyon büyüklükleri için denenmiştir. Her faklı durum için 10 adet benzetim yapılarak ortalama hata değeri hesaplanmış ve sonuçlar tablolar halinde sunulmuştur. Elde edilen sonuçlara göre genetik algoritmanın gerilim düşümü sayısının kestirimindeki başarısının kabul edilebilir düzeyde olduğu, hata sayının genellikle 2’den küçük olduğu görülmüştür.

Keywords

• Güç Kalitesi
• Genetik Algoritma
• Gerilim Düşümü Kestirimi

References

1. M.H.J. Bollen, What is power quality?, Electric Power Systems Research. 66 (2003) 5-14. doi:10.1016/S0378-7796(03)00067-1.
2. F. Apay, Güç kalitesi parametrelerinin ölçülmesi ve değerlendirilmesi, (2008). http://dspace.yildiz.edu.tr/xmlui/handle/1/7750 (erişim 19 Nisan 2022).
3. E. Özdemir, Elekrik Enerjisi Kalitesi, içinde: EVK 2009, Elektrik Mühendisleri Odası, Kocaeli, Turkey, 2009: ss. 280-285. https://www.emo.org.tr/ekler/fe9a35b14808387_ek.pdf.
4. Ö. Gencer, S. Öztürk, E. Yeği̇n, K. Karaarslan, Gerilim Düşümü Kompanze Yöntemleri, içinde: EVK 2005, EMO, Kocaeli, Turkey, 2005: ss. 66-70. https://avesis.kocaeli.edu.tr/yayin/70198c1a-497e-4424-9a47-9e502eab2b54/gerilim-dusumu-kompanze-yontemleri (erişim 14 Nisan 2022).
5. Ş. Karadayı, Elektrik enerji sistemlerinde gerilim düşümlerinin etkileri, Master’s Thesis, Sakarya Üniversitesi, 2007.
6. Ç. Arıkan, M. Özdemir, Güç Sistemlerinde Görülen Bazı Güç Kalitesi Bozunumlarının Belirlenmesinde Dalgacık Yaklaşımı ve Çarpıklık - Basıklık Katsayıları, içinde: ELECO 2012 Elektrik-Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Sempozyumu, EMO, Bursa, Turkey, 2012: ss. 128-132. https://www.emo.org.tr/ekler/aad65521929e2b4_ek.pdf (erişim 14 Nisan 2022).
7. E. Espinosa-Juarez, A. HernÁndez, A Method for Voltage Sag State Estimation in Power Systems, IEEE Transactions on Power Delivery. 22 (2007) 2517-2526. doi:10.1109/TPWRD.2007.905587.
8. G. Olguin, Stochastic Assessment of Voltage Dips Caused by Faults in Large Transmission System, Thesis, CHALMERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY, 2003. http://webfiles.portal.chalmers.se/et/Lic/OlguinGabrielLic.pdf (erişim 14 Nisan 2022).

9. E. Espinosa-Juarez, A. Hernández, Voltage sag state estimation: An approach based on the concept of fault positions, içinde: Proc. Int. Conf. on Harmonics and Quality of Power (ICHQP-2006), Cascais, Portugal, 2006.
10. G. Olguin, F. Vuinovich, M.H.J. Bollen, An optimal monitoring program for obtaining Voltage sag system indexes, IEEE Transactions on Power Systems. 21 (2006) 378-384. doi:10.1109/TPWRS.2005.857837.
11. M. Turan, H. Karci, Elektrik Dağıtım Sistemlerinde Esnek Hesaplama Yöntemleri ile Güç Kalite İzleyici Yerleşimi, Harran Üniversitesi Mühendislik Dergisi. 6 (2021) 102-110. doi:10.46578/humder.979632.
12. J.W. Eaton, D. Bateman, S. Hauberg, R. Wehbring, GNU Octave version 7.1.0 manual: a high-level interactive language for numerical compu tations, 2022. https://www.gnu.org/software/octave/doc/v7.1.0/.
13. MATPOWER/matpower, MATPOWER Development, 2022. https://github.com/MATPOWER/matpower/blob/5738668633cee06f6d45ce5d52290a472272cb01/data/case24_ieee_rts.m (erişim 14 Nisan 2022).
14. pg_tca30bus, (t.y.). https://labs.ece.uw.edu/pstca/pf30/pg_tca30bus.htm (erişim 14 Nisan 2022).
15. pg_tca118bus, (t.y.). https://labs.ece.uw.edu/pstca/pf118/pg_tca118bus.htm (erişim 14 Nisan 2022).