Güç sistemlerinde gerilim karanlığının sezgisel yöntemlerle incelenmesi

Abstract

Elektrik enerjisine olan talebin sürekli artması nedeni ile enerji sistemlerinin planlanması, işletilmesi ve belli durumlarda kontrol altında tutulabilmesi gerilim kararlılığı bakımından oldukça önemlidir. Yeni iletim hatlarının oluşturulmasındaki güçlükler nedeni ile mevcut iletim hatlarının taşıma kapasiteleri tam olarak bilinmelidir. Bu durumda hattan taşınabilecek maksimum güç ve hat sonundaki en düşük seviyedeki gerilim değerlerinin bilinmesi gerekir. Kritik değerler olarak da isimlendirilen bu değerler gerilim kararlılığı sınır değerleridir. Sınır değerlerinin aşılması durumunda gerilim çökmesi oluşur. Son yıllarda beklenmedik güç artışlarına bağlı olarak dünyanın çeşitli yerlerinde gerilim çökmesi olayları yaşanmıştır. Bu çökmeler gerilim kararlılığının önemi ortaya çıkarmıştır. Bu çalışmada yeni bir yöntem olarak gerilim kararlılığının kritik değerleri, sezgisel yöntemlerle elde edilmiştir. Sezgisel yöntemlerden, Genetik Algoritma, Benzetim Tavlama ve Tabu Arama algoritmaları kullanılmıştır. Çalışmada ilk olarak geleneksel yöntemlerle gerilim kararlılığı kritik değerleri bulunmuştur. Geleneksel yöntemler ile kritik değerlerin belirlenmesi için çok sayıda yük akışı analizi yapılması zorunluluğu vardır. Bu çalışmada gerilim kararlılığı kritik değerleri Sezgisel Algoritmalar kullanılarak sürekli yük akışı yapmaya gerek kalmadan, belirlenmiştir. Yapılan çalışma sonucunda, geleneksel yöntemler ve sezgisel algoritmalarla birbirlerine çok yakın kritik değerler elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlardan, Sezgisel Algoritmalar ile kritik değerlerin doğrudan ve daha kolay bir şekilde elde edilebileceği görülmüştür. Bu durum sezgisel algoritmaların çözüm potansiyelini de ortaya koymuştur.

Due to continuous increase in the demand for electrical energy, planning, operation and keeping under control in certain situations of power systems in terms of voltage stability is crucial. Since the difficulties in the creation of new transmission lines, transfer capacity of existing transmission lines must be known exactly. In this case, the maximum power value which can be moved from the line and the lowest voltage level value at the end of the line should be known. These values which were also named as critical values are voltage stability limit values. When critical values are exceeded this situation results with voltage collapse. In recent years, due to unexpected increases in power, the voltage collapse has occurred in various parts of the world. Voltage collapses have revealed the importance of voltage stability. In this study, the heuristic methods as new methods for calculation of the critical values of the power systems are used. Genetic Algorithm, Simulated Annealing Algorithm and Tabu Search Algorithm were used as heuristic algorithms. Firstly, voltage stability critical values were determined by using conventional methods. To determine the critical values with conventional methods, many load flow analysis must be done. With heuristic algorithms used in this study, voltage stability critical values were determined without continuous load flow. According to the results of this study; critical values obtained by using conventional methods and heuristic algorithms were very close to each other. It is seen that the critical bus values can be obtained directly and more easily through heuristic methods. Besides, this situation has verified the solution capacity of heuristic methods.