Dağıtım Şebekelerinde Yenilenebilir Enerji Kaynaklı Dağıtık Üretim ve Enerji Depolama Sistemlerinin Optimal Yerleşimi ve Boyutlandırılması İçin Süzülen Yılan Algoritması

Bu çalışma, yenilenebilir enerji kaynaklı rüzgâr türbini (RT) ve fotovoltaik (PV) sistemlerin radyal dağıtım şebekesine optimal yerleşimi ve boyutlandırılması problemini ele almaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarının dağıtım şebekesine entegrasyonu ile şebeke güç kayıplarının azaltılması, gerilim profilinin iyileştirilmesi ve gerilim değişim indeksinin azaltılması amaçlanmıştır. Bu optimizasyon probleminin çözümü için bu çalışmada yeni bir yaklaşım olan süzülen yılan optimizasyon (SYO) algoritması önerilmiştir. Çalışma üç farklı senaryodan oluşmakta olup tüm senaryolar IEEE 33 baralı radyal dağıtım şebekesi üzerinde test edilmiştir. Senaryo 1’de dağıtım şebekesine bir ve iki adet dağıtık üretim biriminin yerleşimi, Tip-1 (sadece aktif güç üreten) ve Tip-3 (hem aktif hem de reaktif güç üretebilen) çalışma modları dikkate alınarak önerilen SYO algoritması ile gerçekleştirilmiştir. Senaryo 2’de ise dağıtım şebekesinin yıllık enerji kaybını minimize etmek amacıyla mevsimsel yük değerleri ile rüzgâr türbini ve fotovoltaik sistemlerin mevsimsel üretim değerleri dikkate alınarak PV ve RT birimlerinin optimal yerleşimi ve boyutlandırılması önerilen SYO algoritması ile belirlenmiştir. Senaryo 1 ve Senaryo 2’de elde edilen sonuçlar literatürde yaygın olarak kullanılan genetik algoritma (GA) ve parçacık sürü optimizasyonu (PSO) algoritmaları ile karşılaştırılmış ve önerilen SYO yönteminin daha üstün performans gösterdiği ortaya konulmuştur. Senaryo 3’te ise dağıtım şebekesine yenilenebilir enerji kaynaklı dağıtık üretim birimleri ile birlikte enerji depolama sistemi entegre edilerek şebeke işletme performansındaki iyileşmeler karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, önerilen SYO algoritmasının etkinliği ile birlikte yenilenebilir enerji kaynaklarının enerji depolama sistemleriyle koordineli entegrasyonunun dağıtım şebekelerinde güç kayıplarını azaltma ve gerilim profilini iyileştirme açısından önemli avantajlar sağladığını göstermektedir.