İyileştirilmiş su çevrim algoritmasıyla optimal yük akışı

Abstract

Güç sistemleri, üretim aşamasından tüketim aşamasına kadar karmaşık bir yapıdadır. Elektrik enerjisinin tüketiciye sürekli, güvenilir, kaliteli ve ekonomik olarak ulaştırılması üretim/iletim/dağıtım aşamalarında kesintisiz ve optimize edilmiş enerji akışının sağlanmasına bağlıdır. Optimum Yük Akışı (OYA) problemi jeneratörler/bara gerilimleri, kademe değiştiricileri aktif/reaktif gücü güvenli sınırlarında tutup, yakıt maliyeti ve aktif/reaktif güç kayıpları gibi parametrelerini optimize etmeyi hedefler. Bu nedenle güç sistemlerinde OYA probleminin etkili bir yöntemle optimize edilmesi önemlidir. Bu yayın, OYA problemini çözmek için yeni bir sezgisel algoritma olan İyileştirilmiş Su Çevrim Algoritması (İSÇA)’nı kullanmaktadır. Önerilen yöntem farklı amaç fonksiyonlarına sahip IEEE 30 bara güç sistemi üzerinde uygulanmıştır. Önerilen yöntemin etkinliği ve esnekliği literatürde yakın zamanda yayınlanmış diğer sezgisel yöntemlerin sayısal sonuçlarıyla karşılaştırılarak tartışılmıştır. Bu çalışmada İSÇA yöntemiyle IEEE 30 bara güç sistemine ait önemli sonuçlarından biri olan yakıt maliyetinin sonucu 798.9021 $/s hesaplanmıştır. Bu veri, çalışmada bildirilen güncel yöntemlere ait yakıt maliyeti sonuçlarından daha iyidir. Ayrıca bu yayında sunulan yöntem gerçek bir güç sistemi olan 154 kV Güney Marmara iletim sisteminin bir kesitinin sanal modeline uygulanarak, gerçek zamanlı bir sistemde aktif güç kayıplarının azaltılmasının sağlanabileceği gösterilmiştir.

Power systems are getting more complex structure from production to consumption stages. The continuous, reliable, quality and economical delivery of electrical energy to the consumer depends on ensuring uninterrupted and optimized energy flow during the production/transmission/distribution stages. Optimum Power Flow (OPF) problem goals to optimize the parameters such as fuel cost, active/reactive power losses, etc by keeping the generators/ bus voltages, tap setting and active/reactive power within their secure limits. Therefore, it is important to optimize load flow in power systems with an effective method. This paper uses a recent heuristic algorithm, named as the Modified Water Cycle Algorithm (MWCA), for the OPF problem. For the purpose demonstrate the effectiveness of the recommended method, it has been analyzed on the IEEE 30 bus power system for varied object functions. The validity and flexibility of this algorithm are discussed by comparison with numerical conclusion of the many newly published heuristic methods in the literature. In this study, the result of the of fuel cost, which is important results of the IEEE 30 bus test system, is computed using MWCA as $798.9021/s. This value is best the fuel cost results of various methods reported in the study. In addition, this method, has applied to a part of the virtual model of 154 kV South Marmara transmission system to show that the active power losses of transmission system could be reduced in a realtime system.