154 KV/ 34,5 KV yük altında kademe değiştiricili trafo için parçacık sürüsü optimizasyon algoritması tabanlı optimal PD denetleyici tasarımı
Optimal PD controller design based on partical swarm optimisation algorithm for 154 KV/ 34,5 KV oltc transformer
Yazar: MURAT AKIL
Danışman: PROF. DR. MÜSLÜM CENGİZ TAPLAMACIOĞLU ; DOÇ. DR. HALUK GÖZDE
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Bulanık mantık = Fuzzy logic ; Dağıtım şebekeleri = Distribution networks ; Parçacık sürü optimizasyonu = Particle swarm optimization

Özet:
Ülkeler, dağıtım ve iletim şebekelerine bağlı Yenilenebilir Enerji Kaynakları (RES) miktarlarını sürekli artırmaktadır. RES'lerin belirsiz doğasının bir sonucu olarak, bu şebekelerdeki gerilim regülasyonu problemleri de artmaktadır. En yaygın gerilim regülasyonu yöntemi, özellikle dağıtım şebekelerindeki trafo merkezlerinde YBKD (Yüke Bağlı Kademe Değiştiricili) trafo kullanılmasıdır. Ancak, bu trafolar da verimli ve güvenilir bir gerilim regülasyonu için uygun kontrol yöntemlerine ihtiyaç duyarlar. Bu çalışmada, 25 kademeli 154/34,5 kV YBKD transformatörün optimal gerilim regülasyonu yapabilmesi için 3 farklı denetleyici tasarlanarak performansları karşılaştırılmıştır. Denetleyicilerde, dağıtım şebekesinde uygun gerilim regülasyonu sağlamak için sistemin referans ve ölçüm gerilimleri kullanılmıştır. Önerilen denetleyici algoritmaları, hem gerilim yükselmesi hem de gerilim düşmesi durumları için uygundur. MATLAB simülasyonları sonucunda YBKD'li trafoların kontrolü için önerilen Parçacık Sürüsü Optimizasyonu (PSO) tabanlı Optimal Oransal-Türevsel (PD) Denetleyicinin, klasik Histeresis Denetleyici'den ve Bulanık Mantık Denetleyici'den (BMD) daha iyi performansa sahip olduğu görülmüştür. Ayrıca; çalışmanın sonunda, önerilen PD denetleyicinin daha optimal sonuç vermesi için farklı sezgisel optimizasyon algoritmaları kullanılabileceği de değerlendirilmiştir.

Abstract:
All countries continuously increasing the amount of the Renewable Energy Sources (RES) in their distribution and transmission networks. As a result of the undefined nature of the RESs, the voltage regulation problems are arising at these networks. The most common voltage regulation method is to use On-Load Tap Changer (OLTC) transformer especially at the distribution network substations. However, they need proper control methods to get efficiency and reliable voltage regulation. In this study, three different controllers were designed and their performances were compared for optimal voltage regulation in a 154 kV /34,5 kV OLTC transformer with 25 taps. These controllers utilize the system's reference and measuring voltages to provide a proper voltage regulation in a distribution network. The proposed control algorithms are adapted to both voltage increase and decrease cases. The result of MATLAB simulations observed that Optimal Proportional-Derivation (PD) Controller based on Particle Swarm Optimisation (PSO) has better performance than the classic Hysteresis Controller and Fuzzy Logic Controller (FLC). End of the study, proposed controller was also evaluated for more optimal results that can be used with different heuristic optimisation algorithms.