Çok bölgeli güç sisteminde sezgisel algoritmalar ile sekonder frekans kontrolü

Teknolojinin ilerlemesi ve nüfusun artması sonucunda enerjiye olan talep her geçen gün artmaktadır. Fosil yakıt bazlı güç sistemleri şu anda enerji üretim endüstrisinde en yaygın olanı olmasına rağmen, yenilenebilir enerji kaynaklarının ve enerji depolama sistemlerinin gelecekteki güç sistemlerindeki payının sürekli olarak artacağı beklenmektedir. Enterkonnekte güç sistemlerinde senkronizasyon koşullarını sağlamak için üretim ve tüketim arasındaki dengeyi korumak gerekir. Güç sisteminin dinamik yapısının bir sonucu olarak değişen bu dengeyi korumak için sistemin frekansı sürekli olarak kontrol edilmelidir. Primer frekans kontrolünün amacı, ilgili üretim biriminin türbin hızını ayarlayarak şebeke frekansını otonom ve yerel olarak değiştirmek ve böylece frekanstaki dalgalanmaları telafi etmektir. Sekonder frekans kontrol sistemi, aktif güç dalgalanmalarını azaltmak ve kontrol bölgeleri içinde ve bölgeler arası bağlantı hatları boyunca dengeli bir aktif güç/frekans oranını korumak için güç sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Güç sistemleri, yenilenebilir enerji kaynaklarının ve batarya enerji depolama teknolojilerinin entegrasyonu nedeniyle daha karmaşık ve zorlu hale gelmektedir. Tez çalışması için seçilen ilk test sistemi, literatürde yaygın olarak atıfta bulunulan ve seçilen optimizasyon tekniğinin etkinliğini değerlendirmek için sağlam bir temel sağlayan iki alanlı bir termik güç sistemidir. En yeni algoritmalardan Bal Porsuğu Algoritması (BPA), Balina Algoritması (BA) ve Gri Kurt Optimizasyon Algoritması (GKO) ve Parçacık Sürü Optimizasyonu (PSO) olarak bilinen sezgisel optimizasyon tekniklerinin seçilen PID kontrolör için optimum parametreleri belirlemedeki etkinliği simülasyon sonuçlarına göre, sistem frekansı ve bağlantı hattı gücündeki değişikliklerinin aşma değeri ve oturma süresine göre karşılaştırmakta ve analiz edilmiştir. Diğer test sistemleri olarak daha karmaşık ve zor sistemler olan güneş ve rüzgar gibi yenilenebilir enerji kaynakları ile enerji depolama sistemlerinin kullanıldığı güç sistemlerinde değişken yük talebi, RES/GES üretimi ve enerji depolama gibi farklı çalışma koşulları altında kontrolörün ve algoritmaların performansları test edilmiştir. Elde edilen sonuçlardan Bal Porsuğu Algoritmasının (BPA) sistem frekansı ve bağlantı hattı güç değişimlerinin aşma değerini ve oturma süresini diğer tekniklere göre önemli ölçüde iyileştirdiğini göstermektedir. Bu tez çalışmasında, yük frekans kontrolü probleminin çözümü için sezgisel yöntemlerle kapsamlı analizler yapılarak alternatif bir çalışma gerçekleştirilmiş ve literatüre katkı sağlanmıştır.