Kısa dönem rüzgar gücü tahmininde birleştirilmiş yaklaşımlar ve elektrik enerji sistemlerindeki uygulamaları

Güç sistemlerinde toplam üretim içerisindeki rüzgar gücü oranının artması ile birlikte, rüzgar hızının değişken doğasından kaynaklanan ve enerji planlaması ve dağıtımı gibi sistem işletimlerinde meydana gelen sorunlar, sistem işletmecilerinin, şebekelerin ve araştırmacıların ilgisini modern rüzgar hızı ve gücü tahmini yöntemlerine çekmiştir. Bu yöntemler, süreksiz rüzgar gücünün sistem işletimleri üzerindeki etkisini azaltma ve rüzgar enerjisinden etkin bir şekilde yararlanma kapasitesine sahiptirler. Bu kapsamda, en uygun modeli seçme işleminin zorluğundan kaçınmak ve uygun modellerin bireysel güçlerinden faydalanmak amacıyla farklı yöntemlerin birleştirilmesi, son zamanlarda gelecek vadeden bir araştırma alanı olarak ortaya çıkmıştır. Belirtilen nedenden dolayı bu tezde, birleştirilmiş yöntemler ile ilgili kapsamlı bir araştırma gerçekleştirilmiştir ve birleştirilmiş tahmin yöntemleri rüzgar tahmini literatüründe yapılarına göre ilk defa sınıflandırılmışlardır. Daha sonra, elde edilen bilgilerden faydalanılarak en yüksek tahmin performansına sahip olan yaklaşımlar belirlenmiştir ve bu yaklaşımlar sistem performansını geliştirmek amacıyla iki farklı alana uygulanmıştır. İlk uygulama alanında, yük dengesini tamamen garanti ederek ve uygun yakıt hücresi işletimini sağlayarak hidrojen kullanımını en uygun şekilde yönetmek amacıyla, rüzgar türbini, yakıt hücresi ve bataryadan oluşan şebekeden bağımsız bir hibrit sistem içerisinde birleştirilmiş bir yöntem kullanılmıştır. Bu çalışmada, sistemde öngörülen rüzgar gücü fazlalığı ve eksikliğine göre hareket edebilmek amacıyla, bir rüzgar gücü tahmini tabanlı denetleyici önerilmiştir. Diğer uygulama alanında ise bir birleştirilmiş tahmin yönteminin, sanal güç santralleri yapıları üzerindeki faydaları araştırılmıştır ve ölçülmüş gerçek rüzgar ve güneş gücü üretimi değerlerine uyum sağlayabilen bir ekonomik tabanlı yük dağıtımı yöntemi önerilmiştir. Bu sayede, iyileştirilmiş tahminler ile birlikte elektrik piyasasında daha etkin bir şekilde yer almak amaçlanmaktadır. Son olarak, bu çalışma, daha etkin rüzgar hızı ve gücü tahmini yöntemlerinin geliştirilmesi ve tahminlerden farklı alanlarda verimli bir şekilde faydalanılması amacıyla ilgili araştırmacılara birleştirilmiş yöntemlerin gelecekteki olası araştırma konularını göstermektedir.