Optimal multiple DER planning with innovative algorithms for enhanced power system performance and computational efficiency

Dağıtık Enerji Kaynakları (DER), son kullanıcıların yakınında bulunan, güneş PV sistemleri, rüzgar türbinleri ve enerji depolama teknolojileri dahil olmak üzere merkezi olmayan elektrik üretim birimleridir. Bu kaynaklar, enerji şebekesini modernize etme, enerji bağımsızlığını teşvik etme ve elektrik üretiminin çevresel etkilerini hafifletme konusunda önemli bir rol oynamaktadır. Bu tez, çeşitli kilit alanlarda DER planlamasının optimizasyonunu araştırmaktadır. Şebekeye bağlı nano-şebekelerin kapasite planlaması için entegre bir çerçeve önermektedir. Bu nano-şebekeler bireysel binalara kilowatt seviyesinde hizmetler sağlayan küçük ölçekli güneş ve enerji depolama sistemleridir. Çerçeve, maliyet etkinliği ve sürdürülebilirliği dengelemek için bir teknoloji-çevre-ekonomik değerlendirme metodolojisi kullanmaktadır. Şebekede rastgele DER dağılımı şebeke kararlılığını ve güvenliğini etkileyebilir, potansiyel olarak elektrik kesintilerine yol açabilir. Çok sayıda birime sahip dağıtım şebekelerinde DER'lerin optimal kapasitesini ve yerini bulmak zorlayıcı ve NP-hard bir optimizasyon problemi olarak kabul edilmektedir. Bu çalışma, hibrit dağıtık sistem entegrasyonu için PSO'yu içeren bir yöntem önermekte ve sistem boyutu ile yer seçiminin belirlenmesinde eşzamanlı ve iki seviyeli yaklaşımları karşılaştırmaktadır. Bu çalışmada ayrıca, PS-TVPSO adında yeni bir yöntem tanıtılmakta olup, geleneksel PSO'nun sınırlamalarını aşmak için güç şebekesi topolojisi, dirençlilik ve talep özelliklerini PSO'nun optimizasyon adımlarına dahil etmektedir. Bu tekniklerin etkinliği, depolama ile yenilenebilir DER'lere uygulanarak, çeşitli dağıtım şebekelerinde güç sistemi performansını ve sürdürülebilirliğini önemli ölçüde artırdığı gösterilmektedir. IEEE 33-bus ve IEEE 69-bus sistemleri ile bir Norveç vakası üzerindeki simülasyonlar, bu bulguları doğrulamaktadır. Sonuçlar, önerilen yaklaşımların gerçekçi senaryolar altında DER planlamasının karmaşıklıklarını ele almada önemini vurgulamaktadır.