Research Article

Enerji iletim sisteminde bara bölme problemi için çok amaçlı optimizasyon yöntemi

Volume: 29 Number: 1 February 28, 2023
  • Erdi Doğan *
TR EN

Enerji iletim sisteminde bara bölme problemi için çok amaçlı optimizasyon yöntemi

Öz

Artan enerji ihtiyacını karşılayabilmek için genişlemeye devam eden elektrik enerjisi iletim sistemi çeşitli güvenlik problemlerine sebep olmaktadır. Şebekeye entegre edilen yeni yatırımların bir sonucu olarak sistem eşdeğer empedansının azalması kısa devre akımlarının yükselmesine neden olmaktadır. Meydana gelebilecek kısa devre akımlarının mevcut kesicilerin kesme kapasitesini aşması önlem alınması gereken önemli bir problemdir. Kısa devre akımlarını sınırlandırmak amacıyla kullanılan yöntemlerden biri bara bölme tekniğini kullanmaktır. Bara bölme yöntemi iki bara bulunan transformatör merkezlerinde fiderleri uygun baralara dağıtarak baralar arasındaki bağlantının kesilmesi suretiyle uygulanmaktadır. Bara bölme yoluyla şebeke konfigürasyonunda yapılan değişiklikler neticesinde her ne kadar kısa devre akımları sınırlandırılabilse de N-1 güvenliğinde bozulmalar ve güç kayıplarında artışlar söz konusu olabilmektedir. Kısa devre akımlarını sınırlandırmak amacıyla sistem eşdeğer empedansını yükseltmenin bir sonucu olarak güç kayıpları da artmaktadır. Kısa devre akımları ile güç kayıpları arasında bulunan bu çıkar çatışması nedeniyle iki amaç arasında bir denge noktasının bulunması gerekmektedir. Bu doğrultuda çalışmamız kapsamında bara bölme optimizasyonu probleminin amaçları kısa devre akımları ve aktif güç kayıpları olarak seçilmiş ve N-1 güvenliği probleme kısıt olarak eklenmiştir. Problemin çözümünde Pareto-optimal kavramını Genetik Algoritmayla birleştiren kısıtlı NSGA-II algoritması çok amaçlı bara bölme optimizasyonu problemini çözmek için kullanılmıştır. Oluşturulan matematiksel model ve kullanılan algoritma IEEE RTS 96- baralı test sisteminde uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlar önerilen yaklaşımın kısa devre akımlarını gerektiği kadar sınırlandırma, güç kayıplarının aşırı yükselmesini önleme ve N-1 güvenliğini sürdürme açısından şebekenin güvenli çalışma topolojilerini elde etmede başarılı sonuçlar verdiğini göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

References

  1. [1] Namchoat S, Hoonchareon N. “Optimal bus splitting for short-circuit current limitation in metropolitan area”. International Conference on Electrical Engineering/Electronics, Computer, Telecommunications and Information Technology, Krabi, Thailand, 15-17 May 2013.
  2. [2] Nasrolahpour E, Ghasemi H, Khanabadi M. “Optimal transmission congestion management by means of substation reconfiguration”. Iranian Conference on Electrical Engineering, Tehran, Iran, 15-17 May 2012.
  3. [3] Yang Z, Zhong H, Xia Q, Kang C. “Optimal transmission switching with short-circuit current limitation constraints”. IEEE Transactions on Power Systems, 31(2), 1278-1288, 2016.
  4. [4] Hedman KW, O’Neill RP, Fisher EB, Oren SS. “Optimal transmission switching with contingency analysis”. IEEE Transactions on Power Systems, 24(3), 1577-1586, 2009.
  5. [5] Bacher R, Glavitsch H. “Network topology optimization with security constraints”. IEEE Transactions on Power Systems, 1(4), 103-111, 1986.
  6. [6] Mazi A, Wollenberg BF, Hesse MH. “Corrective control of power system flows by line and bus-bar switching”. IEEE Transactions on Power Systems, 1(3), 258 - 264, 1986.
  7. [7] Wrubel JN, Rapcienski SMPS, Lee KL. “Practical experience with corrective switching algorithm for on-line applications”. IEEE Transactions on Power Systems, 11(1), 415 - 421, 1996.
  8. [8] Jacqueline G, Luiz R, Machado JB. “A study of the use of corrective switching in transmission systems”. IEEE Transactions on Power Systems, 14(1), 336-341, 1999.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Authors

Erdi Doğan * This is me
Türkiye

Publication Date

February 28, 2023

Submission Date

September 10, 2021

Acceptance Date

April 12, 2022

Published in Issue

Year 2023 Volume: 29 Number: 1

APA
Doğan, E. (2023). Enerji iletim sisteminde bara bölme problemi için çok amaçlı optimizasyon yöntemi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 29(1), 10-22. https://izlik.org/JA72WJ24CY
AMA
1.Doğan E. Enerji iletim sisteminde bara bölme problemi için çok amaçlı optimizasyon yöntemi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2023;29(1):10-22. https://izlik.org/JA72WJ24CY
Chicago
Doğan, Erdi. 2023. “Enerji Iletim Sisteminde Bara Bölme Problemi Için çok Amaçlı Optimizasyon Yöntemi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 29 (1): 10-22. https://izlik.org/JA72WJ24CY.
EndNote
Doğan E (February 1, 2023) Enerji iletim sisteminde bara bölme problemi için çok amaçlı optimizasyon yöntemi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 29 1 10–22.
IEEE
[1]E. Doğan, “Enerji iletim sisteminde bara bölme problemi için çok amaçlı optimizasyon yöntemi”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 29, no. 1, pp. 10–22, Feb. 2023, [Online]. Available: https://izlik.org/JA72WJ24CY
ISNAD
Doğan, Erdi. “Enerji Iletim Sisteminde Bara Bölme Problemi Için çok Amaçlı Optimizasyon Yöntemi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 29/1 (February 1, 2023): 10-22. https://izlik.org/JA72WJ24CY.
JAMA
1.Doğan E. Enerji iletim sisteminde bara bölme problemi için çok amaçlı optimizasyon yöntemi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2023;29:10–22.
MLA
Doğan, Erdi. “Enerji Iletim Sisteminde Bara Bölme Problemi Için çok Amaçlı Optimizasyon Yöntemi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 29, no. 1, Feb. 2023, pp. 10-22, https://izlik.org/JA72WJ24CY.
Vancouver
1.Erdi Doğan. Enerji iletim sisteminde bara bölme problemi için çok amaçlı optimizasyon yöntemi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi [Internet]. 2023 Feb. 1;29(1):10-22. Available from: https://izlik.org/JA72WJ24CY