Türkiye elektrik piyasalarında doğal gaz kombine çevrim santrali ticari bazlı üretim optimizasyonu
Combined cycle power plant dispatch optimization on commercial basis at Turkish power markets
Yazar: HASAN HÜSEYİN USLU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ELİF KARAKAYA
İstanbul Medeniyet Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mühendislik Yönetimi Ana Bilim Dalı / Mühendislik Yönetimi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering ; Enerji = Energy ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Doğal gaz enerji santrali = Natural gas power plant ; Elektrik enerjisi = Electrical energy ; Elektrik piyasası = Electric market ; Enerji optimizasyon modeli = Energy optimization model

Özet:
Bu çalışmada, bulunduğu bölgeden bağımsız olarak ele alınan bir doğal gaz kombine çevrim santrali için Türkiye Elektrik Piyasalarından Gün Öncesi Piyasası ve Yan Hizmetler Piyasası'na teklif verirken referans olarak kullanılabilecek bir model geliştirilmiştir. Bu tesisin ortalama maliyet ve teknik gereklilikler ile çalıştığı varsayılan bir işletme olduğu varsayılmıştır.
Bu model geliştirilirken, herhangi bir şirketin kendi uzmanlığı ile hesaplanabilir veya
dışarıdan tedarik edilebilir olan fiyat tahmini ve santralin hali hazırda bilinen maliyet
ve teknik gereklilikleri ile ortalama sözleşmesel piyasa verileri girdi olarak
alınmıştır.
Çıktı olarak ise öncelikle uzun vade olmak üzere, giderek daha yakın vadeye gelecek ve detaylanacak şekilde bir üretim planı elde edilmesi istenmektedir. Elde edilen bu modelde, temel alınan fiyat tahminlerine dayalı bir optimum üretim planı belirlenmekte olup üretim seviyesi ve frekans gereksinimleri gösterilmektedir. Modelin ürettiği bu veriler, hem Yan Hizmetler Piyasası hem de Gün Öncesi Piyasası için belirlenen risk parametreleri doğrultusunda teklif setlerinin oluşturulmasında kullanılabilecek duruma getirilmiştir.
Bu çalışma ile amaçlanan, Türkiye elektrik piyasalarında fiyat belirleyici konuma sahip olduğu düşünülen yüksek verimli doğal gaz kombine çevrim santrallerinin hem piyasa arz güvenliği açısından önemli varlıklar olması sebebiyle piyasa sürdürülebilirliğini sağlamak, hem de sistemsel maliyetleri en aza indirgeyerek toplumsal fayda yaratmak maksadıyla piyasa ortalama değerlerine sahip bir doğal
gaz kombine çevrim santralinin dispeç optimizasyonunun yapılmasıdır. Optimum çalışma koşullarında Gün Öncesi Piyasası ve Sekonder Frekans Kontrol Piyasaları'nın her ikisinin de aktif şekilde kullanıldığı varsayılarak hesaplamalar yapılmıştır.
Bu çalışma kapsamında en uygun teklif setlerinin oluşturulabilmesi için dal-sınır algoritması ve meta-sezgisel algoritmalardan karınca kolonisi algoritması kullanılarak karşılaştırma yapılacaktır.

Abstract:
In this study, a model is developed in order to use as a reference during offer period at Day Ahead Market and Ancillary Services Market of Turkish Power Markets for a combined cycle power plant who is chosen regardless of its location. 
The facility is considered as operating with average costs and technical requirements. 
When developing the model, price forecast which can be calculated by any of the company's own know-how or can be outsorced and already known costs and technical requirements and average contractual market data are taken into consideration as inputs.
It is desired to create a generation plan which starts with a long term based and detailed after runned for shorter terms as output. In this model, an optimum generation plan is found based on price forecasts and generation level and frequency requirements are shown. This data produced in model is ready to use for proposals considering risk parameters to submit for both Ancillary Services Market and Day Ahead Market.
It is aimed to provide sustainability due to being significant assets for supply security of Turkish power markets and increase social welfare by providing cost minimization for a combined cycle power plant which is a merchant plant with high efficiency and average market conditions.
Within the scope of this study, by using the branch and bound algorithm and the ant colony algorithm which is a metacognitive algorithm, a comparison is made to find the optimum proposals and prepare cost analyzes.