Elektrik piyasasında talep katılımı için bir süreç değerlendirme modelinin geliştirilmesi
Development of a process assessment model for demand response in electricity market
Yazar: FADİME İLİSULU
Danışman: DOÇ. DR. AYÇA KOLUKISA
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control
Dizin: Akıllı şebekeler = Intelligence networks ; Değerlendirme = Evaluation ; ISO = ISO ; Katılım = Participation ; Olgunluk = Maturity ; Süreç yetenek analizi = Process capability analysis ; Talep analizi = Demand analysis

Özet:
Talep katılımı (İng. Demand Response - DR) yeni çalışma alanlarından biri olup ülkeler talep katılımını aktif hale getirmek için yol haritaları oluşturmaktadır. Akıllı Şebeke Olgunluk Modeli (İng. Smart Grid Maturity Model - SGMM), tüketicilerle ilgili karakteristikleri ve hedefleri tanımlamakta, ancak talep katılımı için yeterince detaylı ve yol gösterici bir rehber sağlamamaktadır. Talep katılım süreçlerinin mevcut durumunun değerlendirilmesi ve iyileştirilmesine yönelik olarak literatürde kılavuz eksikliği bulunmaktadır. Bu boşluğu adreslemek amacıyla bu tez çalışmasında; talep katılımı pilot uygulamalarının kolaylaştırılması, talep katılımı süreç yeteneklerinin değerlendirilmesi ve bu sayede süreçlerin iyileştirilmesine zemin hazırlanması için Talep Katılımı Süreç Değerlendirme Modeli (İng. Demand Response Process Assessment Model - DRPAM) geliştirilmiştir. Bu modelin geliştirilmesinde, SGMM'nin "Müşteri" alanındaki ikinci olgunluk düzeyi ve ISO/IEC 33004 standardı referans alınmıştır. DRPAM'ın süreç boyutunda, ISO/IEC 33004'te belirtilen süreç referans modeli gereksinimlerine göre talep katılımına yönelik süreç referans modeli geliştirilmiştir. Talep katılımı süreç referans modelinin temel süreçleri, literatürdeki çalışmalar ve teknik raporlar incelenerek oluşturulmuştur. Temel süreçlerin pratikleri tanımlanırken Medina-Mora tarafından önerilen İş Akış Döngüsü (İng. Action Workflow Loop – AWL) ile yazılım süreç yönetim modelleri kullanılmıştır. Talep katılımı uygulamaları için sürecin amacı, sonuçları (İng. Outcomes), temel pratikleri, iş ürünleri (girdiler ve çıktılar) ve sorumlu rolleri içeren sekiz temel süreç tanımlanmıştır. Ardından, Delphi çalışması tekniği kullanılarak talep katılımı alanında uzman kişilerin görüşleriyle talep katılımı süreç referans modeli (DRPAM'ın süreç boyutu) güncellenmiş ve doğrulanmıştır. Böylece, DRPAM'ın sekiz temel süreci oluşturulmuştur. DRPAM'ın kalite boyutunda ise "yetenek", süreç kalite özelliği olarak belirlenmiş ve süreç yeteneğini değerlendirmek için ISO/IEC 33003'te tanımlanan süreç ölçme çatısı gereksinimlerine göre, ISO/IEC 33020 standartı kullanılmıştır. DRPAM'nin uygulanabilirliğini ve faydalarını doğrulamak amacıyla çoklu durum çalışmaları yapılmıştır. Durum çalışmaları, üç farklı organizasyonda, dört farklı talep katılımı pilot projesi üzerinde gerçekleştirilmiştir. Değerlendirme sonuçları ve organizasyonlar tarafından verilen değerlendirme geri bildirimleri, önerilen modelin yalnızca talep katılımı süreçlerinin yetenek düzeylerinin belirlenmesinde değil, aynı zamanda bu süreçlerin iyileştirilmesi için bir yol haritası sunulmasında da faydalı olduğunu göstermiştir.

Abstract:
Demand response (DR) is a new study area and many countries intend to create roadmaps to activate their implementations. The Smart Grid Maturity Model (SGMM) defines the characteristics and targets related the customer, but it does not adequately elaborate and provide a guiding perspective for demand response. There is a lack of guidance in literature on assessing and improving the current status of demand response processes. With the purpose of addressing the gap mentioned, in this thesis study, the Demand Response Process Assessment Model (DRPAM) has been developed to facilitate the pilot studies of demand response, and to assess and improve the capability of demand response processes. In the development of this model, the second maturity level of "Customer" domain in SGMM and ISO/IEC 33004 were taken as reference. In the process dimension of DRPAM, we developed the process reference model as specific to demand response of customers and according to the requirements for process reference models defined in ISO/IEC 33004. The key processes of the demand response process reference model were created by examining the literature studies and technical reports. Description of process practices was based on Action Workflow Loop (AWL) proposed by Medina-Mora and software process management models. Eight processes were identified with process purpose and outcomes, base practices, work products (inputs and outputs) and responsible roles of demand response implementations. Then, the demand response process reference model (as the process dimension of DRPAM) was updated and verified using expert opinions gathered by Delphi study technique. Thus, the eight key processes of DRPAM were identified. In the quality dimension of DRPAM, "capability" was chosen as the process quality characteristic and it was aimed to use ISO/IEC 33020 standard in order to assess process capability according to the requirements for process measurement frameworks defined in ISO/IEC 33003. Multiple case studies were conducted to validate the applicability and usefulness of DRPAM. The case studies were conducted in four different demand response projects in three different organizations. The results of the assessments and the feedback provided by the organizations indicate that the proposed model was useful not only in identifying the capability levels of demand response processes, but also in supplying a roadmap for the improvement of these processes.