The rising demand for electric energy and environmental pollution concerns have led to using renewable energy‐based distributed generators (DGs) in power distribution networks (PDN). However, the power flow may become bidirectional (non‐radial) by introducing the DGs into the system, which may cause instability in the system's operation. System instability causes an increase in system losses and implies a rising in costs. This paper proposes a methodology using Moth Flame Optimizer and Equilibrium Optimizer to reconfigure the PDN, optimizing the siting, sizing, and power factor of multiple DGs to maintain radial mode operation. Determining DGs' allocation within a radial system by optimizing multi‐parameters simultaneously leads to minimizing losses, enhancing reliability, and improving the stability of the network. Thus, the number of affected customers in a catastrophic power outage or emergency blackout scenarios can be minimized. The method has been tested on a 33‐bus distribution system where four different scenarios with three cases for each are studied to show the performance of the proposed method. The method's effectiveness is demonstrated by minimizing power loss, enhancing the voltage stability index, assuring reliability, and improving the voltage profile. Moreover, the accuracy of reliability index calculation results is confirmed with the commercial software ETAP.
16 August 2023 in Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects
Elektrikli araçların (EA) güç sistemlerine büyük ölçekli entegrasyonu elektrik şebekesinin güç kalitesinin düşmesine, hatlardaki aktif güç kayıplarının artmasına ve dağıtım hattının güvenirlilik indeks değerlerinin azalmasına neden olur. Bu tarz problemler elektrikli araç şarj istasyonlarının (EAŞİ) şebekeye optimal şekilde konumlandırılması ile minimize edilebilir. Bu çalışmada, sürüş eğitimi-temelli optimizasyon (DTBO) algoritması kullanılarak 200 baralı test sisteminde optimal yük akışı ve EAŞİ'lerin optimum noktalara konumlandırılması eş zamanlı olarak gerçekleştirilmiştir. Çalışmada, üç farklı senaryo ve her bir senaryoya ait üç farklı durum göz önüne alınmıştır. Birinci senaryoda EAŞİ’lerin hatta bulunmadığı durumda optimal güç akışının gerçekleştirilmesi, ikinci senaryoda EAŞİ’lerin rastgele baralara konumlandırılarak, üreteçlerin aktif/reaktif güç çıkışlarının optimize edilmesi ve üçüncü senaryoda ise EAŞİ’lerin DTBO algoritması ile optimum noktalara yerleştirilerek ve üreteçlerin çıkış güçlerinin birlikte optimize edilmesi olarak özetlenebilir. Her senaryoda üç farklı durum (serbest çalışma, deterministik ve meta-sezgisel metot yaklaşımları) göz önüne alınarak sistemdeki aktif güç kayıpları minimize edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, DTBO algoritmasının kullanılmasıyla EAŞİ’lerin optimal noktalara konumlandırılması sonucunda aktif güç kayıplarının %32 oranında azaldığı göstermektedir.
1 November 2023 in Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi
Fotovoltaik (PV) sistemler ile enerji üretimi, yenilenebilir enerji kaynakları arasında önemli bir paya sahiptir. Panellerin enerji verimliliği %11-28 arasında değişmektedir. PV sistemler kullanılarak üretilen enerjinin maksimum verimi sağlaması istenir. Işınım (radyasyon) ve sıcaklık değerleri güneş enerji sistemlerinde (GES) üretilen enerjinin miktarını belirleyen baskın iki atmosferik faktördür. Panellerdeki kirlenme, gökyüzünde oluşan bulutlanma ve çevresel faktörler gibi çeşitli etmenler panellerin maruz kaldığı ışınım değerlerinin düşmesine sebep olmaktadır. Bu durum genel olarak kısmi ya da parçalı gölgelenme (PSC) olarak adlandırılır. Farklı ışınım değerleri altında çalışan PV dizilerinde, bir tane global maksimum güç noktası (GMPP) ve birden fazla yerel maksimum güç noktası (LMPP) oluşmaktadır. PSC altında çalışan PV sistemlerde, maksimum güç çıkısının elde edilebilmesi için, PV dizilerinin GMPP’de çalıştırılması gerekmektedir. Bu amaç için, literatürde farklı maksimum güç noktası izleyici (MPPT) tasarımları ve optimizasyon algoritmaları geliştirilmiştir. Bu çalışmada maksimum güç noktasının takibi için farklı meta-sezgisel arama algoritmalarından yararlanılmıştır. Kullanılan arama algoritmaları sırasıyla parçacık sürü optimizasyon algoritması (PSO), gri kurt algoritması (GWO) ve çita optimizasyon (CO) arama algoritmasıdır. Maksimum güç noktasının izlenmesi için gerekli olan matematiksel model Matlab ortamında kod olarak yazıldı. Elde edilen sonuçlar Matlab/Simulink ve gerçek zamanlı ölçüm verileri ile karşılaştırılmıştır. Önerilen çita optimizasyon algoritmasının, test edilen diğer algoritmalara göre üstünlüğü 15`ten farklı istatiksel yöntem kullanılarak gösterilmiştir.
1 December 2019 in Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi
Yıldırım çarpmalarının neden olduğu aşırı gerilimler elektrik güç sistemlerinde önemli elektrik kesintilerine ve sistemelemanlarının ciddi hasar görmesine neden olmaktadır. Yüksek gerilim direklerinde ve transformatörlerinde koruma topraklamasıkullanılmaktadır ve koruma topraklaması haricinde özel bir koruma yöntemi uygulanmamaktadır. Havai iletim hatlarında yıldırımçarpmaları genellikle yıldırımın koruma iletkenine çarpması veya direğe çarpması şeklinde görülmektedir. İletim hattı yıldırım darbesinemaruz kaldığında yıldırım akımı direk topraklaması üzerinden toprağa akar. Yıldırım darbesi direk topraklama direncine bağlı olarakdirek üzerinde yüksek gerilimlerin oluşmasına neden olur. Oluşan bu gerilim izolatör darbe geriliminin üzerinde oluşursa izolatörlerinhasar görmesine yol açar. Bu nedenle yüksek gerilim iletim hatlarında direk topraklama direncinin belirlenmesi oldukça önemlidir. Buçalışmada, Türkiye’ de 154 kV enerji nakil hatlarında yaygın olarak kullanılan çatal pilon direkli iletim hattının koruma iletkenine vetaşıyıcı direğine yıldırım çarpması ile ortaya çıkabilecek aşırı gerilimler Alternative Transient Program (ATP) kullanılarak analizedilmiştir. Analizde çatal pilon direğin eşdeğer modeli üniform olmayan direk modeli olarak tanımlanmıştır. Yıldırım akımı dalga formuise 8/20 μs’ lik yıldırım darbesine sahip Heidler fonksiyonu olarak modellenmiştir. Direk topraklama elektrotunun farklı pozisyonları veuzunlukları için direk toprak direncinin yıldırım çarpmalarında oluşan aşırı gerilimler üzerindeki etkisi değerlendirilmiştir. Sonuçlar, aynıtoprak yapısına sahip direklerde, 5 metre altındaki kısa elektrot uzunluğu ile yapılacak topraklamalarda yatay topraklama yapılmasınınizolatör üzerindeki aşırı gerilimleri azalttığını göstermektedir. Eğer elektrot uzunluğu 5 metrenin üzerinde olursa dikey topraklamayapılması önerilmektedir. 154 kV çatal pilon direklerinin kurulacağı alanda toprak yapısı detaylı olarak incelenmeli ve toprak yapısınauygun olarak topraklama elektrodu ve elektrot pozisyonu seçilmelidir.