Şebeke etkileşimli mikroşebekelerde güç paylaşımının yapay zeka yöntemiyle optimizasyonu


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: İzviye Fatımanur TEPE

Danışman: Erdal Irmak

Özet:

Bir mikroşebeke, dağıtılmış üretim kaynakları ve enerji depolama birimlerinden oluştuğundan, bunlar arasındaki güç paylaşım işlemini yönetmek için bir kontrol katmanı gereklidir. Bu amaçla DA mikroşebekelerde kullanılan kontrol şemaları merkezi, merkezi olmayan, dağıtılmış ve hiyerarşik olarak kategorize edilmiştir. Bu tezde DA mikroşebeke kontrol şemalarında yaygın olarak tercih edildiği için hiyerarşik kontrol yöntemi detaylı olarak ele alınmıştır. Hiyerarşik kontrolün son katmanındaki ekonomik kontrolde üretim tüketim dengesizliği nedeniyle talep tarafı yönetimi ele alınması gereken bir husus olarak değerlendirilmelidir. Bu çalışma şebeke etkileşimli mikroşebekelerde güç paylaşımının, yenilenebilir enerji kaynaklarından maksimum verim alacak şekilde ve ekonomik çıkarlar amacıyla talep tarafı yönetimini de içeren çok katmanlı bir kontrol yapısında gerçekleşmesini amaçlamaktadır. Bu nedenle tasarlanan bir mikroşebeke benzetimi üzerinden, güç paylaşımı için literatürde yaygın olarak kullanılmış metasezgisel algoritmalar ile, daha önce literatürde çok fazla denenmediği görülen yusufçuk algoritması denenmiş ve karşılaştırılmalı olarak analiz edilmiştir. Maksimum güç elde edebilmek için yenilenebilir enerji kaynaklarının maksimum güç noktası izleme kontrolü de denenmiştir. Son olarak hiyerarşik kontrolün son katmanında ekonomik çıkarlar doğrultusunda enerji depolama sisteminin şarj-deşarj kontrolünün talep yönetimi esasına dayalı olarak bulanık mantık tabanlı denetleyici sistemi ile sağlandığı bir yapı da çalışmada yer almıştır. Buna göre, güç talebinin düşük olduğu ve elektriğin piyasa fiyatının daha uygun olduğu zamanlarda enerji depolama sistemi şarj edilecek şekilde kontrol altına alınmıştır. Bu sistem tasarlanırken hem zamana hem de yük miktarına göre değişen yeni bir dinamik fiyatlandırma yapısı önerilmiştir. Bu sayede tezde hiyerarşik kontrolün her katmanı bir yapay zeka yöntemi ile kontrol edilmeye çalışılmıştır. Elde edilen bulgulara göre yusufçuk algoritmasının başarısı, denenen diğer algoritmalara göre daha tatmin edici bulunmuştur. Tezde önerilen yeni hibrit fiyat tarifesinin de çok zamanlı tarifeye kıyasla yüksek güç talebinin karşılanması gerektiği durumlarda talep tarafı yönetiminde daha etkin olabileceği düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler : DA mikroşebeke, güç paylaşımı, hiyerarşik kontrol, metasezgisel algoritmalar, yapay zeka