Yıl 2020, Cilt , Sayı 18, Sayfalar 81 - 90 2020-04-15

Yenilenebilir Enerji Üretim Birimleri İçeren Çevresel-Ekonomik Güç Dağıtımı Probleminin Yüklü Sistem Arama Algoritması ile Çözümü

Serdar ÖZYÖN [1]


Elektrik mühendisliği için çözümü büyük bir öneme sahip ve literatürde birçok çalışmada ele alınan çevresel-ekonomik güç dağıtımı problemi, sistem tarafından talep edilen gücü, sistem kısıtları altında en düşük yakıt maliyeti ve emisyon miktarı ile karşılamak olarak tanımlanır. Elektrik enerjisi ihtiyacının karşılanması için genellikle tükenebilir fosil kaynaklı yakıtların kullanılması hem yakıt maliyetini hem de çevreye salınan emisyon miktarlarını ciddi oranda artırmaktadır. Bu maliyet ve emisyon değerlerini azaltmanın diğer bir yolu da elektrik enerjisi üretimi için yakıt maliyeti ve emisyon miktarı sıfır olan yenilenebilir enerji üretim sistemlerinin kullanılmasıdır. Bu sistemlerden en önemli ikisi rüzgâr ve güneş enerjisi üretim sistemleridir. Günümüzde rüzgâr ve güneş enerjisi üretim sistemlerinin kullanımı giderek artsa da bu sistemler birçok uygulamada yerel yükü beslemektedir. Bu çalışmada termik üretim birimleri bulunan bir güç sistemine, rüzgâr ve güneş enerjisi üretim birimleri eklenerek sistemin aynı yük talebi için maliyet, emisyon ve iletim hattı kayıpları hesaplanmıştır. Çalışmada çevresel-ekonomik güç dağıtım probleminin optimizasyonu yüklü sistem arama (CSS) algoritmasıyla yapılmıştır. Örnek sistem olarak belirlenen IEEE 30-bara 6-generatörlü güç sistemi, CSS algoritması ile iki kez çözülmüştür. İlk çözümde sistemdeki güç talebi sadece termik üretim birimleri tarafından karşılanırken, ikinci çözümde ise sistemdeki iki yük barasına, o baralardaki yükü besleyecek rüzgâr ve güneş enerjisi üretim birimi eklenmiştir. Problemin çözümünde birbirinden farklı birimdeki hem yakıt maliyeti hem de emisyon miktarının aynı anda minimizasyonu yer aldığından, bu iki amaç ağırlıklı toplam metodu ile tek bir amaç fonksiyonunda birleştirilmiştir. Örnek güç sisteminin iletim hattı kayıpları B-kayıp matrisleri kullanılarak yaklaşık hesaplanmıştır. Her iki çözüm içinde bulunan maliyet değerleri, emisyon miktarları ve iletim hattı kayıpları karşılaştırılmış ve sonuçlar tartışılmıştır.
Çevresel-ekonomik güç dağıtımı, Yenilenebilir enerji üretim sistemleri, Yakıt maliyeti, Emisyon miktarı, Yüklü sistem arama (CSS) algoritması
  • Abarghooee, R.A., Niknam, T., Roosta, A., Malekpour, A.R., Zare, M., (2012). Probabilistic multiobjective wind-thermal economic emission dispatch based on point estimated method. Energy, 37(1), 322-335.
  • Basu, M., (2019). Multi-area dynamic economic emission dispatch of hydro-wind-thermal power system. Renewable Energy Focus, 28, 11-35.
  • Bhattacharya, A., Chattopadhyay, P.K., (2011). Solving economic emission load problems using hybrid differential evolution. Applied Soft Computing, 11, 2526-2537.
  • Dubey, H.M., Pandit, M., Roosta, A., Panigrahi, B.K., (2015). Hybrid flower pollination algorithm with time-varying fuzzy selection mechanism for integrated multi-objective dynamic economic dispatch. Renewable Energy, 83, 188-202.
  • Jadhav, H.T., Roy, R., (2013). Gbest guided artificial bee colony algorithm for environmental/economic dispatch considering wind power, Expert Systems with Applications, 40, 6385-6399.
  • Jevtic, M., Jovanovic, N., Radosavljevic, J., Klimenta, D., (2017). Moth swarm algorithm for solving combined economic and emission dispatch problem. Elektronika ir Elektrotechnika, 23(5), 21-28.
  • Jiang, S., Ji, Z., Wang, Y., (2015). A novel gravitational acceleration enhanced particle swarm optimization algorithm for wind-thermal economic emission dispatch problem considering wind power availability, International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 73, 1035-1050.
  • Kaveh, A., Talatahari, S., (2010). A novel heuristic optimization method: charged system search. Acta Mechanica, 213(3-4), 267-289.
  • Özyön, S., Temurtaş, H., Durmuş, B., Kuvat, G., (2012). Charged system search algorithm for emission constrained economic power dispatch problem. Energy, 46(1), 420-430.
  • Özyön, S., Yaşar, C., Temurtaş, H., (2015). Hibrit (Rüzgâr-Güneş) enerji sistemlerinin çevresel ekonomik güç dağıtımı üzerine etkilerinin incelenmesi. International Multidisciplinary Congree of Eurasia (IMCOFE’15), 1-5 September 2015, Üsküp, 364-377.
  • Tabrizian, Z., Amiri, G.G., Beigy, M.H.A., (2014). Charged system search algorithm utilized for structural damage detection. Shock and Vibration, 2014, 1-13.
  • Zhu, C., Wang, J., Qu, B., (2014). Multi-objective economic emission dispatch considering wind power using evolutionary algorithm based on decomposition. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 63, 434-445.
Birincil Dil tr
Konular Mühendislik
Bölüm Makaleler
Yazarlar

Orcid: 0000-0002-4469-3908
Yazar: Serdar ÖZYÖN (Sorumlu Yazar)
Kurum: DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ
Ülke: Turkey


Tarihler

Yayımlanma Tarihi : 15 Nisan 2020

APA ÖZYÖN, S . (2020). Yenilenebilir Enerji Üretim Birimleri İçeren Çevresel-Ekonomik Güç Dağıtımı Probleminin Yüklü Sistem Arama Algoritması ile Çözümü. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi , (18) , 81-90 . DOI: 10.31590/ejosat.669543