Dağıtım şebekelerinde güç kalitesi için optimum kapasitör yerinin ve değerinin belirlenmesi

Abstract

Elektrik enerjisinin kalitesi ve ekonomik olarak sağlanabilmesi her zaman güç sistemlerindeki en önemli konulardan biridir. Sosyal yaşamın gelişmesiyle birlikte yerleşik alanlarda artan reaktif güç tüketimi, hatları gereksiz şekilde yükleyerek gerilim düşümünün ve güç kayıplarının artmasına neden olurken hattın taşıma kapasitesinin de düşmesine yol açar. Bu olumsuz etkileri ortadan kaldırmak için yaygın olarak kullanılan en etkili yöntemlerden biri dağıtım şebekesine şönt kapasitörler yerleştirmektir. Bu tez çalışmasında, artan reaktif güç tüketiminden dolayı meydana gelen kayıpları azaltarak verimliliği arttırmak ve gerilimi düzenleyerek enerjiyi yüksek kalite ile daha ekonomik olarak iletebilmek için dağıtım şebekesine yerleştirilecek şönt kapasitörlerin optimum yeri ve değeri belirlenmiştir. Bulanık Uzman Sistemler, Bulanık Optimizasyon Tekniği ve sezgisel optimizasyon tekniği olan Guguk Kuşu Optimizasyon Algoritması bu çalışmada kullanılan yöntemlerdir. Güç dağıtım sistemindeki yük akış analizi için ise Forward and Backward Sweep algoritması kullanılmıştır. Önerilen yöntemler MATLAB'de programlanmış ve 9 baralı standart IEEE dağıtım şebekesinde test edilmiştir. Elde edilen sonuçlar literatürdeki çalışmalarla karşılaştırılarak tezde kullanılan yöntemlerin performansı değerlendirilmiş ve sistemdeki güç kayıpları ve yıllık maliyet optimum düzeye indirgenerek yöntemlerin uygulanabilirlikleri ve üstünlükleri gösterilmiştir. The cost and the quality of electrical energy are always the priority topics in power systems. Development of social life has caused increment in reactive power consumption in residential areas. It is obvious that the overloading of the line due to increased reactive power should be prevented in order not to cause high power losses and voltage drops. Therefore, shunt capacitors are prevalently used in distribution systems in order to solve these problems. In this thesis, optimal capacitor location and sizing in radial distribution systems are determined for the purpose of minimizing the power loss and the annual cost with voltage limit constraints. A fuzzy reasoning based decision maker and a cuckoo search optimization algorithm are used in this study in order to achive the desired operating conditions. Power flow analysis of the radial distribution system is performed using forward and backward sweep algorithm available in literature. The proposed methods in this study are simulated in MATLAB environment and verified on standard IEEE 9 bus radial distribution system. The results are compared with other methods in literature and the contribution in terms of the quality of solution is reported.