Güç sistemlerinde tıkanıklık durumlarında bara fiyatlarının güvenlik kısıtlı optimal güç akışı yöntemi ile incelenmesi

Elektrik endüstrisinin yeniden yapılandırılması sonucu çok oyunculu yeni bir rejimin ortaya çıkışı beraberinde elektrik şebekesinin; düzenlenmesi, işletilmesi ve planlanması gibi konularda büyük değişiklikler meydana getirmiştir. Rekabetçi piyasaya girilmesinin getirdiği faydaların yanısıra daha önce rastlanmamış problemlerle de karşılaşılmıştır. Rekabetçi elektrik piyasasındaki iletim sistemi tıkanıklığı problemi, piyasa yerleşimi kaynaklı olarak enerji talebindeki değişimler, iletim hatlarının ve generatörlerin devre dışı kalması, elektrik alışverişlerinde koordinasyonun sağlanamaması, elektrik fiyatlarındaki farklılıklar, yapılan yatırımların sistemde dengeli olarak dağılamaması vb. gibi nedenlerden hatların ve transformatörlerin aşırı yüklenmesiyle meydana gelir. Günümüzde iletim tıkanıklığı artarak önem kazanan bir problem haline gelmiştir. Literatürde iletim tıkanıklığı yönetimi pek çok yazar tarafından farklı yöntemler ile ele alınmış ve çözümünde farklı modeller önerilmiştir. Tez kapsamında, tıkanıklık probleminin yönetimi için piyasa tabanlı fiyatlar kullanan marjinal bara fiyatlandırma yöntemi kullanılmıştır. Marjinal bara fiyatlandırma, diğer fiyatlandırma yöntemlerine kıyasla piyasa yapısına en uygun olan yöntemdir ve optimal güç akış yöntemi kullanılarak çözülür. Optimal güç akışının temel amacı, sistem güvenliğini sürdürürken, güç sisteminin yük talebini karşılamak için gereken maliyetin minimize edilmesidir. Çözümü için kullanılan birçok farklı matematiksel yöntem vardır ve bu çalışmada Newton Raphson metodu kullanılmıştır. Newton metodu, sonuca hızlı yakınsamasında dolayı güç akışının çözümü için kullanılan yöntemler arasında en çok kullanılanlardandır. Kullanılan diğer bir çözüm yöntemi ise DC güç akışıdır. Bu faktörlerden ikisi olan üretim değişim faktörleri ve iletim hattı açması durumunda dağılım faktörleridir. Üretim değişim faktörleri beklenmedik durumlarda üretim güç duyarlılıklarını tanımlar. İletim hattı açması durumu dağılım faktörü (LODF), sistemde bir iletim hattı devre dışı kaldığında diğer hatlar üzerindeki güç akışı değişimini gösterir. Tez çalışmasında, Powerworld Simulator programı kullanılarak IEEE 14 baralı örnek test sistemi üzerinde meydana gelebilecek olağandışı durumlar güvenlik kısıtlı optimal güç akışı yöntemi ile incelenmiş ve bu durumlarda oluşan marjinal bara fiyatlarındaki değişimler gözlemlenmiştir. Sistemdeki maksimum zorlanmalara neden olabilecek durumlar yine Powerworld programı ile olağandışı durum analizi yapılarak belirlenmiştir. Elde edilen analiz sonuşları yorumlanmıştır.