Mevcut ve yeni inşa edilecek dağıtım trafolarının konum ve güç değerlerinin kapsama alanı tabanlı eniyilemesi

Bir ülkenin elektrik şebekeleri teknolojiye koşut olarak, şehrin güç kaynakları olan dağıtım transformatörleri ile birlikte sürekli olarak gelişmektedir. Gelişen teknoloji ve yükselen yaşam standartları, şehir merkezlerinde talep edilen elektrik enerji miktarını artırmaktadır. Buna ek olarak yeni konutların inşası ile birlikte farklı şehir alanlarındaki elektrik yük yoğunluğu da değişmektedir. Yük yoğunluğundaki bu değişimin denetim altına alınması, dağıtım hatlarında gerilim ayarı yapmak, yeni hatlar ve trafo merkezleri kurmak ya da var olan hatları ve trafo merkezlerini yeniden yapılandırmak ile olanaklıdır. Verimli bir elektrik şebekesinin oluşumu, şebeke planlamasının yapılması ve geliştirilmesi ilkelerinin iyi bir şekilde yürütülmesi ile sağlanabilir. Bu tez çalışmada, İstanbul Üsküdar İlçesi Vaniköy bölgesi incelenerek mevcut trafoların yük yoğunluğuna ve gücüne bağlı olarak kapsama alanları oluşturulmuştur. Bu kapsama alanlarından tüm AG dağıtım şebekelerine uygulanabilecek yeni matematiksel, geometrik yöntemler ve algoritmalar geliştirilmiştir. Bu yöntemler ve algoritmalar ile dağıtım şebekesi içinde girift yapıdaki mevcut trafoların kapsama alanlarının düzenlenmesine, kapsama alanı tabanlı yeni bir sistemsel yaklaşım sunulmuştur. Bu yaklaşımda önce her bir trafonun kapsama alanı kesişme oranları tespit edilmiştir. Bu kesişim oranları doğrultusunda, az kullanılan veya fazladan konulan trafolar algoritmada göz ardı edilmiştir. Göz ardı edilen trafoların yerine, şebekede bulunan trafolar içinde bu trafolara en yakın mesafedeki ve en uygun güçteki trafolar arasında yük paylaşımı yapılarak şebeke eniyi yapıya sokulmuştur. Çalışmanın diğer bir bölümünde dağıtım şebekesinde yeni inşa edilecek dağıtım trafolarının konum ve güç değerlerine kapsama alanı tabanlı eniyi bir yaklaşım sunulmuştur. Bu yaklaşımda amaç, dağıtım şebekesi içinde mevcut trafoların ileride talepleri karşılayacak gücünün bulunmaması veya şebekenin genişletilmesi durumunda, yeni kurulacak trafo merkezlerinin şehir içindeki kapsama alanlarının, konuşlanması gereken koordinat noktalarının ve elektrik güç değerlerinin eniyi bir şekilde hesaplanmasıdır. Bu işlemleri gerçekleştirmek için kapsama alanı tabanlı ve tüm AG dağıtım şebekelerine uygulanmak üzere daha önceki algoritmalara ilave yeni matematiksel, geometrik yöntemler ve algoritmalar geliştirildi. Bu yöntemler ve algoritmaların analizinin iki şekilde yapılabilirliği ortaya konuldu. Birincisi, şebekenin dışa doğru genişletilmesi için iki trafonun konum ve kapsama alanından üçüncü trafo konumunun ve kapsama alanının bulunması durumudur. İkincisi ise üç trafonun konum ve kapsama alanından dördüncü trafonun konum, güç ve kapsama alanının bulunduğu şebekenin içe doğru genişletilmesi durumudur. Her iki durum için de eniyi trafo konumu, gücü ve kapsama alanı hesaplanmıştır. Ayrıca trafolar arasında en kısa yüksek gerilim dağıtım kablolama güzergâhı ve maliyetini içeren analizler yapılmıştır. Böylece yeni bir yöntemle dağıtım şebekesi planlamasına yaklaşılmıştır.