Genetik algoritmanın optimal güç akışı problemine uygulanması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Maltepe Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: İBRAHİM ONUR AYDOĞAN

Danışman: ZEHRA ÇEKMEN

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Elektrik enerjisi talebi küresel olarak artarken, endüstri bölgelerindeki yüksek enerji tüketimi ve birey başına düşen kullanımındaki artış, fosil yakıtların, özellikle petrol ve doğalgazın kullanımını artırıyor. Bu durum, birim fiyat artışına ve kaynakların çıkarılma, işlenme maliyetlerinin yükselmesine neden oluyor. Artan enerji talebi, özellikle enerji kaynaklarına dışa bağımlı ülkelerde daha verimli işletim ihtiyacını beraberinde getiriyor. Elektrik şebekeleri, enerji santrallerinin artmasıyla karmaşık hale gelerek güvenilir ve ekonomik işletilmesi gereken bir yapıya dönüştü. Yenilenebilir enerjiye yapılan yatırımlar küresel ısınma endişesiyle artarken, fosil kaynak rezervlerinin zengin olduğu ülkelerin bu kaynakları kullanma eğilimi devam ediyor. Bu nedenle, enerji üretimi, iletimi, dağıtımı ve tüketiminde optimizasyon çalışmaları, enerji kayıplarını azaltmayı ve maliyetleri düşürmeyi hedefliyor. Optimal güç akışı problemi, enerjinin teknik ve ekonomik olarak en iyi şekilde kullanılmasına yönelik önemini koruyor. Güç akışı problemleri, enerji üretim sistemleri ile tüketen yükler arasındaki bağlantıyı kuran ve elektriksel bileşenlerin boyutlandırılmasını sağlayan bir konudur. Optimal güç akışı, özellikle enerji talebinin arttığı günümüzde mevcut tesislerin verimli işletilmesi ve gelecekteki enerji tesislerinin planlanmasında kritik bir rol oynar. 1962'de Carpentier tarafından önerilen bu problem, sistem kısıtları içinde yakıt maliyetini veya iletim hatlarındaki kayıpları minimize etmeyi amaçlayan sınırlı veya doğrusal olmayan bir analiz olarak tanımlanır. Maliyet odaklı çalışmalar, enerji kaynaklarının sınırlılığı göz önüne alınarak yapılmıştır. Bu tez çalışmasında, elektrik şebekelerine güç sağlayan generatör ünitelerinin toplam yakıt maliyetinin minimizasyonu hedeflenmiştir. Sezgisel yöntemlerden ve diğer algoritmalara göre öne çıkan algoritmalardan biri olarak Genetik Algoritma (GA) kullanılarak IEEE'nin 14 ve 30 baralı test sistemlerinde OGA çözümleri gerçekleştirilmiştir. GA için oluşturulan farklı parametre senaryoları ile parametrelerin çıkan sonuçlara etkileri değerlendirilmiştir. Denemesi yapılan parametrelerden elde edilen en iyi sonuçlar ile literatürdeki benzer çalışmalarda elde edilen en iyi sonuçlar karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırmalar sonucunda yapılan çalışmanın daha iyi sonuçlar verdiği tespit edilmiştir.