Alternatif akım mikro şebekelerde sezgisel yöntemlerle yük- frekans optimizasyonu

Gelişen Dünya'da nüfus artışına ve ekonomik büyümeye bağlı olarak enerjiye duyulan talep artmaktadır. Bununla birlikte mevcut fosil kaynakların giderek azalması ve bu kaynakların küresel ısınmaya neden olup ekolojiyi tehdit etmesi, ülkeleri yeni arayışlara itmiştir. Buna göre enterkonnekte güç sistemleriyle şebekeler arası güç paylaşımı yapma, mevcut güç sistemlerini daha verimli hale getirme ve yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelme gibi çözümler geliştirilmiştir. Enterkonnekte şebekeler üretim noktasından tüketicilere kaliteli ve güvenilir bir enerji iletmek için güç sistemlerinin paralel bağlanmasıyla oluşturulur. Enterkonnekte sistemler ekonomiktir, beslemesi sürekli, kesintisi azdır ve verimlidir. Ülkelerin mevcut güç sistemlerini iyileştirme adına atılan en büyük adım ise klasik elektrik şebekelerine 21.yy haberleşme teknolojisi entegre edilerek geliştirilen 'Akıllı Şebeke' konseptidir. Akıllı şebekelerle üretici ve tüketici arasındaki arz talep dengesinin sürekli takip ve kontrollerle dengede tutulması, kayıp ve kaçakların önlenmesi, kendi kendini onarabilen ve optimizasyon yapabilen bir sistem oluşturulması hedeflenmiştir. Mikro şebekeler de akıllı şebekelerin içerisinde yer alan sistemlerdir. Mikro şebekeler; yenilenebilir enerji kaynaklarına dayanan, kolay kontrol edilebilen ve kendi kendine yetebilen küçük enerji şebekeleridir. Mikro şebeke sistemler sayesinde çevreyi tahrip etmeyen temiz enerji üretimi gerçekleştirilir. Mikro şebekeler tüketiciye yakın alanlarda kurularak enerjinin iletimi ve dağıtımı sırasında yaşanacak iletim kayıpları azaltılır ve tüketiciler ihtiyaç duydukları enerjiyi kendileri üreterek hem ana şebekeye yük olmazlar hem de ürettikleri fazla enerjiyi ana şebekeye aktarabilirler. Bütün bu güç sistemlerinin işletilmesi sırasında ortaya çıkan başlıca problem yük-frekans kontrolüdür. Yük-frekans kontrolü enterkonnekte sisteme bağlı güç sistemlerinin ortak bir problemidir. Enterkonnekte güç sistemlerinde frekansta meydana gelen değişimler büyük ölçekli ciddi kararsızlık problemlerine yol açabilmektedir. Mikro şebekelerde yük- frekans kontrolü ise özellikle mikro şebekelerin ana şebekeye bağlanması sırasında aktif güç dengesini sağlayabilmek adına büyük önem taşır. Bu tez çalışmasında, AA mikro şebeke yapıları ve onların temel kontrol döngüleri incelenmiştir. Örnek bir AA mikro şebeke yapısı MATLAB ortamında modellenmiş, ana şebekeden izole olmuş bir AA mikro şebeke sistemi durum çalışması olarak kabul edilmiştir. Bu durumda kontrolör kazançları, literatürde yaygın olarak bilinen ISE (The Integral of Square of the Error, hatanın karesinin toplamı), ITSE (The Integral of Time multiplied by the Squared Error, hatanın karesinin zamanla çarpımının integrali), IAE (The Integral of the Absolute magnitude of the Error, hatanın mutlak değerlerinin toplamı), ITAE (The Integral of Time multiplied by Absolute Error, mutlak hatanın zamanla çarpımının integrali) performans kriterleri ile maliyetlendirilerek, Bakteri Sürü Optimizasyonu, Yapay Arı Koloni Optimizasyonu, Karınca Koloni Optimizasyonu, Bozkurt Sürü Optimizasyonu algoritmalarına göre belirlenmiştir. Optimizasyon ile belirlenen kontrolör kazançları, oluşturulan modelde zaman domeni cevapları için simüle edilip sonuçlar analiz edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Mikro Şebeke, Yük-Frekans Kontrolü, Sezgisel Optimizasyon Teknikleri.