Güç sistemleri denetleyici parametrelerinin uygunluk mesafe dengesi tabanlı sosyal ağ arama algoritması kullanılarak belirlenmesi

Bu tez çalışmasında, modern güç sistemlerinin güvenli bir şekilde çalışmasında kritik bir öneme sahip olan ve geçici durum kararlılık analizi probleminin çözümünde kullanılan denetleyicilerin, en uygun parametrelerinin belirlenmesini sağlamak amacıyla uygunluk-mesafe dengesi (Fitness-Distance Balance, FDB) tabanlı sosyal ağ arama (Social Network Search, SNS) algoritması (FDBSNS) geliştirilmiştir. Bu kapsamda tez çalışması, üç genel aşamadan oluşmaktadır. İlk aşamada, zayıf keşif-sömürü yeteneği ve erken yakınsama problemleri nedeniyle SNS algoritması, FDB seçim yöntemi kullanılarak geliştirilmiştir. FDB yöntemi, SNS algoritmasındaki arama sürecinde çözüm adaylarının uygunluk ve mesafe değerlerini dikkate alarak daha verimli bir şekilde seçilmesini sağlamaktadır. Bu doğrultuda, geliştirilen FDBSNS algoritmasının performansı IEEE CEC 2014 ve CEC 2017 kıyaslama problemleri kullanılarak test edilmiştir. İkinci aşamada, FDBSNS algoritması güç sistemlerinde geçici durum kararlılığının sağlanması amacıyla güç sistemi kararlı kılıcısının (Power System Stabilizer, PSS) en uygun parametrelerinin belirlenmesi problemine uygulanmıştır. Çalışmada, FDBSNS'nin yanı sıra 10 farklı güncel ve etkili rakip Meta-sezgisel Arama (MSA) algoritması kullanılarak PSS parametrelerinin en uygun edeğerleri belirlenmiştir. Sonrasında, belirlenen amaç fonksiyonuna göre elde edilen uygunluk değerleri, çeşitli istatistiksel analiz yöntemleri kullanılarak karşılaştırılmıştır. Ayrıca, FDBSNS'nin etkisi, çeşitli arıza senaryosu durumları için zaman alanı analizleri gerçekleştirilerek WSCC 3-Makineli 9-Baralı ve New England 10-Makineli 39-Baralı test sistemlerinde incelenmiştir. Üçüncü aşamada ise, FDBSNS , güç sistemlerinde geçici durum kararlılığının sağlanması amacıyla TCSC tabanlı denetleyicilerin en uygun parametrelerinin belirlenmesi probleminin çözümünde kullanılmıştır. Problemin çözümünde FDBSNS'nin yanı sıra 11 farklı güncel ve etkili rakip algoritma kullanılarak TCSC tabanlı faz ilerlemeli-faz gerilemeli (Lead- Lag, LL) ve TCSC tabanlı orantılı-integral-türev (Proportional-Integral-Derivative, PID) denetleyicilere ait parametrelerin en uygun değerleri belirlenmiştir. Ayrıca, FDBSNS'nin problemin çözümündeki etkisi tek makineli sonsuz baralı (Single Machine Infinite Bus, SMIB) bir güç sisteminde belirlenen arıza durumu ve farklı yüklenme senaryoları için uygunluk değerleri, istatistiksel analizler ve zaman alanı analizleri açısından incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar, geliştirilen FDBSNS'nin kıyaslama problemlerinin çözümünde ve denetleyici parametrelerinin en uygun değerleri elde edilerek geçici durum kararlılığının sağlanması konusunda, rakip algoritmaların tamamına kıyasla üstünlük sağladığını göstermektedir.