Generation expansion planning considering electricity market

Elektrik talebindeki artış eğilimi, düzenli olarak yeni santral yatırımlarını gerektirmektedir. Bu bağlamda, ekonomik ve teknik kısıtlar ile belirsizlik koşulları dikkate alınarak, elektrik talebinin güvenilir bir şekilde tedariği için üretim genişletme planlamasına (ÜGP) ihtiyaç duyulmaktadır. Bu tezde yürütülen ÜGP çalışmaları üç ana bakış açısı altında sunulmaktadır. İlk olarak, yük ve rüzgar enerjisi üretimindeki belirsizlikleri hesaba katan tek baralı ÜGP problemi için statik bir karma tamsayılı doğrusal programlama formülasyonu sunulmuştur. Bu problemi çözmek için iki seviyeli bir programlama tekniği kullanılmıştır. Arz-talep dengesi Monte-Carlo Simülasyon yöntemi ile belirsizlikler dikkate alınarak alt seviyede sağlanırken, üst seviyede yatırım karar değişkenleri ile temel amaç fonksiyonu ve kısıtlar formüle edilmiştir. İkinci olarak, iletim hattı kısıtlarının yatırım kararları üzerindeki etkisi, çok baralı ÜGP problemi ile incelenmektedir. İki seviyeli modelin alt seviyesinde yük ve rüzgar belirsizliklerinin varlığında DC-Optimal Güç Akışı yöntemi kullanılarak beklenen üretim ve kısıntı maliyetlerinin minimize edilmesi amaçlanırken, üst seviyede toplam maliyetlerin minimize edilmesi sağlanmaktadır. Son olarak, şebeke kısıtlı stokastik ÜGP modeli piyasa ortamında sunulmaktadır. Sunulan iki seviyeli modelde, üst seviyede yatırımcının kâr maksimizasyonu hedeflenirken, alt seviyede piyasa takas problemi farklı yük ve rüzgar enerjisi üretim koşulları altında gerçekleştirilmektedir. Hat limitlerinin ve belirsizlik koşullarının yatırım kararları, piyasa takas fiyatı ve elde edilecek kazanç üzerindeki etkileri incelenmiştir.