Dağıtım şebekelerinde PSO kullanılarak kayıp minimizasyonu

Elektrik dağıtım şebekelerindeki hatlar üzerinde konut, ticari ve endüstriyel tipteki yükler bulunmaktadır ve bu yük türlerinin günlük değişimleri birbirinden farklı olmaktadır. Yüklerde meydana gelen bu değişim, ana dağıtım trafosu ve hatlarda puant yüklere neden olmakta ve bu da şebekenin güvenilir ve kaliteli enerji akışında sorunlar meydana getirmektedir. Şebekenin yeniden yapılandırılması, yük yoğunluğu fazla olan hattan yüksüz hatta yüklerin aktarılmasını sağlar. Aynı zamanda gerilim profilinin düzeltilmesi ve tüm sistemin güç kaybının azaltılmasını da gerçekler. Hatlar arası yük aktarımı şebekede bulunan anahtarların açık/kapalı durumlarının değiştirilmesiyle sağlanır. Şebekedeki hat sayısının n olduğu ve her hatta bir anahtar olduğu düşünüldüğünde, kayıbın minimum olduğu en uygun yeni bir şebeke yapısının bulunması için 2n adet anahtarlama durumunu göz önünde bulundurmak gerekir. Tez çalışmasında yeniden yapılandırma problemine parçacık sürüsü optimizasyonu (PSO) uygulanarak dağıtım şebekesindeki kayıplar azaltılmış ve gerilim profili düzeltilmiştir. Problemin amaç fonksiyonu, toplam güç kaybını minimize eden, en uygun anahtarlama kombinasyonunun belirlenmesidir. Uygun anahtarlamanın seçimiyle şebeke yapısı ilk duruma göre değiştirilmiş ve en az güç kaybı ve en iyi gerilim profilini sağlayan yeni bir radyal şebeke yapısı bulunmuştur. Tezde önerilen algoritma literatürde sıkça kullanılan iki test şebekesi üzerinde üç farklı yük (nominal, düşük yük, aşırı yük) seviyesinde denenmiş ve sonuçların literatürdeki çalışmalarla karşılaştırılması yapılmıştır. Yapılan karşılaştırmalarda PSO algoritmasının uygun anahtar kombinasyonunu seçerek en az kaybı ve en iyi gerilim profilini verdiği görülmüştür. Çalışmada gerilim kararlılığı indeksi de kullanılarak, yeniden yapılandırma öncesi ve sonrasında şebekedeki kritik baralar belirlenmiş, bulunan yeni şebeke yapısının kararlılığı da incelenmiştir. Gelişen teknolojiyle birlikte artan enerji talebi, fosil yakıtların gelecekte tükenebilecek olması ve bu yakıtların çevreye olan zararları, yenilenebilir enerji kaynaklarının önemini artırmıştır ve literatürde de önemli bir konu halini almıştır. Dağıtık üretim sistemlerinin etkilerini de incelemek için şebekeye uygun boyutlarda ve uygun baralara yerleştirilen dağıtık üretim sistemleriyle birlikte yeniden yapılandırma konusu tekrar ele alınmıştır. Ayrıca kapasitör banklarının şebekeye eklenmesiyle yeniden yapılandırma probleminin çözümü incelenmiştir. Böylece şebekeye bağlanacak olan aktif ve reaktif güç kaynaklarının şebekedeki etkileri incelenmiştir.