Akıllı şebekeler ve fazör ölçüm birimlerinin şebekeye optimal yerleşimi
Smard grid and investigation of phasor measurement optimal placement on grid
Yazar: ATİLLA SARITAŞ
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET TİMUR AYDEMİR
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Ülkelerin gelişmiş ve büyümekte olduklarının bir göstergesi de o ülkenin enerji tüketimidir. Gelişmiş ve büyümekte olan ülkelerin iletim ve dağıtım şebekelerinin her geçen gün enerji talebine olan artıştan dolayı büyümesi, şebekelerin karmaşık bir hal almasına yol açmaktadır. İletim sisteminde meydana gelen kesintiler (blackout) sistemin tam anlamıyla izlenemediğini ve kontrolünün sağlanamadığını göstermektedir. Bu ise sistemin tam bir doğrulukla izlenmesinin gerekli olduğunu, klasik şebekeden akıllı şebekelere geçilmesinin gerekli olduğunu göstermiştir. Akıllı şebekeler vasıtasıyla, verilerin senkronize ve aynı zamanlı olarak elde edilip karşılaştırılması imkânı ortaya çıkmıştır. Birbirinden uzak mesafelere yerleştirilmiş, günümüzün ve geleceğin en önemli izleme ve kontrol cihazlarından biri olan fazör ölçüm birimlerinin (FÖB) GPS tarafından senkronize edilmesi ile tüm cihazlardan anlık veriler eş zamanlı bir şekilde alınmakta ve böylelikle aynı andaki akım, gerilim ve faz açısı büyüklükleri büyük bir hassasiyet ve doğrulukla karşılaştırılabilmektedir. Ancak, şebekenin her yerine fazör ölçüm birimi yerleştirilmesi maliyetli olacağı için, en az sayıda cihaz kullanılarak, şebekenin maksimum şekilde gözlemlenmesi sağlanmalıdır. 
Bu çalışmada gittikçe yaygınlaşan akıllı şebeke sistemleri ve FÖB?ler incelenmiş, ağ üzerinde en az sayıda FÖB yerleştirilerek şebekenin maksimum gözlenebilirliğinin nasıl sağlanabileceği konusu araştırılmıştır.
Şebekenin hangi noktalarına, minimum sayıda fazör ölçüm biriminin yerleştirileceği konusu, MATLAB bünyesinde çalışan Power System Analysis Toolbox (PSAT) programı vasıtasıyla Derinlik metodu, Graf Teorisi metodu, Benzetilmiş Tavlama metodu ve Minimum Kapsayan Ağaç metodu kullanılarak incelenmiş olup, söz konusu inceleme sonrasında alınan sonuçlar karşılaştırılmıştır.

Abstract:
Energy consumption is one of the most important indicators that are used to show the development level of countries. Transmission and distribution networks of the developed and developing countires become more complex as the energy demand increases. Blackouts experienced in the power systems show that the grids can not be monitored or controlled satisfactorily. Therefore, a transition from classical grids tos mart grids is necessary. Smart grids enable the synchronised collection and comparison of data. Phasor measurement units (PMU) are the most promising devices to monitor and control the grid. Remotely placed PMUs are synchronized through GPS, allowing the synchronized collection of data. As a result instantenous current, voltage and phase angle values are measured and compared with great accuracy and resolution. However, it is costly to place PMU devices everywhere, and therefore obtaining maximum monitoring data with minimum number of devices is very crutial.
In this thesis smart grid systems and PMUs that are becoming widespread are investigated, and the question of how maximum monitoring would be possible with minimum number of PMU devices is addressed. 
Power System Analysis Toolbox (PSAT) software that is included in MATLAB was used to determine where to place PMU units and how many units are necessary. The results obtained by applying the Depth Method, the Graph Theory Method, the Simulated Annealing Method and the Minimum Spanning Tree Method are were compared.