Çok barajlı bir sistemde kurak dönem gözetilerek veri tahmini ile enerji yönetimi
Energy management with data forecasting considering the drought period in a multiple reservoirs system
Yazar: MİNE EBREM
Danışman: PROF. DR. MÜCAHİT OPAN
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Hidrolik ve Su Kaynakları Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Su membaları planlaması ve yönetimi karmaşık bir süreç olup, istenilen hedefler ve kriterler doğrultusunda hedefleri gerçekleştirmek belirli bir organizasyonu gerektirmektedir. Bu çalışma, çok barajlı bir sistemde kurak dönem gözetilerek veri tahmini ile enerji yönetimi üzerinedir. Bu çalışmada, hidroelektrik santralleri olan biriktirme tesislerinden, yani barajlardan, oluşmuş bir su membaları sistemi tanımlanmıştır. Bu sistemde uzun vadeli planlama kapsamında OPAN tarafından geliştirilmiş enerji elde edilmesi hedefli optimizasyon modeli kullanılmıştır. Bu modelde optimizasyon tekniği olarak ardışık yaklaştırmalı dinamik programlama kullanılmış olup, hedef fonksiyonu iki aşamalıdır. Hedef fonksiyonunun birinci aşamasında kurak dönem akımları kullanılarak aylık asgari işletme seviyeleri ve güvenilir enerji değerli edilmiştir. Hedef fonksiyonun ikinci aşamasında kısıt olarak güvenilir enerji ve aylık ortalama akımlar kullanılarak aylık normal işletme seviyeleri ve toplam enerji maksimize edilmiştir. Kurak dönem akımları belirlenirken zaman serili yapay sinir ağları kullanılmıştır. Model bölgesi olarak Sakarya Havzasının Orta Sakarya Alt Havzasında bulunan enerji elde edilmesi hedefli biriktirme tesislerine uygulanmıştır. Sonuç olarak, elde edilen veriler incelendiğinde, tahmin edilen kurak dönem akımlarının havzaya ait ortalama, minimum ve maksimum akımlara uygun olduğu ve büyük hacimli biriktirme tesislerinin optimizasyon sürecini yönettiği görülmüştür.

Abstract:
Water resources planning and management is a complex process, and achieving the goals in line with the desired goals and criteria requires a certain organization. This study is about energy management with data forecasting considering the dry season in a multi-dam system. In this study, a water resources system consisting of accumulation facilities, namely dams, which are hydroelectric power plants, is defined. In this system, the energy production optimization model developed by OPAN within the scope of long-term planning was used. In this model, dynamic programming with sequential approximation is used as the optimization technique, and the objective function has two stages. In the first stage of the objective function, monthly minimum operating levels and reliable energy were evaluated by using dry period flows. In the second stage of the objective function, monthly normal operating levels and total energy were maximized by using reliable energy and monthly average flows as constraints. Time series artificial neural networks were used when determining dry period flows. It was applied to the storage facilities for energy production purposes located in the Central Sakarya Sub-Basin of the Sakarya Basin as the model region. As a result, when the data obtained was examined, it was seen that the estimated dry period flows were in accordance with the average, minimum and maximum flows of the basin and that large-volume accumulation facilities managed the optimization process.