Konut tipi tüketiciler için bir talep tarafı yönetimi uygulaması
A demand side management appli̇cati̇on for residential consumers
Yazar: ÇAĞLA DİNDAR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜL KURT ; DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM GÜRSU TEKDEMİR
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Optimizasyon = Optimization ; Talep tarafı katılımı = Demand side participation ; Yapay sinir ağları = Artificial neural networks ; Yük tahmini = Load forecasting

Özet:
Sanayi ve konutlarda elektrik enerjisine duyulan ihtiyacın gün geçtikçe artması elektrik enerjisi üretiminin de artışını zorunlu hale getirmiştir. Hem artan enerji ihtiyacını karşılamak hem de gün içi tüketim değişkenliğini dengelemek amacıyla talep tarafı yönetimi uygulamaları gündeme gelmektedir. Bu uygulamalar sayesinde gün içi tüketim değişkenliği azaltılabilir, enerji verimliliği ve maliyet açısından daha uygun işletme koşulları oluşturulabilir. Bu çalışmada konut tipi tüketicilerde elektrik enerjisinin tüketim karakteristiği tespit edilerek gün içindeki talep güç miktarındaki değişkenliğin azaltılması amaçlanmıştır. Bu bağlamda tüketimin yüksek olduğu saatlerde azaltma, düşük olduğu saatlerde artırma yapılması, ayrıca enerji verimliliği ve maliyetler açısından da bir batarya sisteminin kullanılması planlanmıştır. MATLAB programı kullanılarak İç Nokta Algoritması Yöntemi (Interior Point Method) ile bataryanın şarj ve deşarj durumları için optimum zaman ve süre belirlenmiştir. Bataryanın kapasitesi, şarj durumu ve maksimum şarj/deşarj gücü değiştirilerek farklı senaryolar oluşturulmuş, her senaryoda talep tarafı yönetimi açısından optimum işletme koşulları elde edilmiştir. Bununla birlikte kısa dönem yük tahmini çalışması ile konut tüketicinin bir günlük tüketim tahmini gerçekleştirilmiştir. Yapay Sinir Ağları ile gerçekleştirilen tahmin sonuçları ve gerçek veri ile elde edilen optimum sonuçlar karşılaştırılmıştır. Çalışmada kullanılan yöntem ile konut tipi tüketiciler için talep tarafı yönetimi ve enerji verimliliği açısından optimum sonuçların elde edilebildiği gösterilmiştir.  
Anahtar Kelimeler: Enerji Depolama Sistemleri, Güç Sistemlerinde Optimizasyon, Kısa Dönem Yük Tahmini, Talep Tarafı Yönetimi.

Abstract:
The increase in the demand for electrical energy in industry and residences has made it necessary to increase the production of electrical energy. Demand side management applications become popular in order to both meet the increasing energy demand and minimize the variability of consumption during the day. Thanks to these applications, the variability of consumption during the day can be reduced and more suitable operating conditions can be created in terms of energy efficiency and cost. In this study, it is aimed to minimize the variation in the demand power amount during the day by determining the consumption characteristics of electrical energy in residential consumers. In this context, it is planned to reduce the consumption during peak hours, to increase it during off-peak hours, and to use a battery system.  By using the MATLAB software, the optimum time and duration for the charge and discharge state of the battery have been determined with the Interior Point Method. Different scenarios have been created by changing the capacity, state of charge, maximum charge/discharge power of the battery, and optimum operating conditions have been obtained. In addition, a daily consumption forecast of the residential consumer has been realized with the short term load forecast. The forecasting results made with Artificial Neural Networks and the results obtained with real data have been compared. With the method used in the study, it has been shown that optimum results can be obtained in terms of demand-side management and energy efficiency for residential consumers.
Keywords: Energy Storage Systems, Optimization In Power Systems, Short Term Load Forecasting, Demand Side Management.