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

Authors : Serdar ÖZYÖN

Pages : 81-90

Doi:10.31590/ejosat.669543

View : 12 | Download : 8

Publication Date : 2020-04-15

Article Type : Research Paper

Abstract :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.
Keywords : Çevresel ekonomik güç dağıtımı, Yenilenebilir enerji üretim sistemleri, Yakıt maliyeti, Emisyon miktarı, Yüklü sistem arama CSS algoritması