Elektrik ve buhar üreten santrallerde yük optimizasyonu
Load optimization in electricity and steam generation plants
Yazar: HASAN AKSOY
Danışman: PROF. ERTUĞRUL KÜÇÜKKARAMIKLI
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Enerji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Enerji = Energy ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Elektrik = Electricity ; Enerji = Energy ; Kojenerasyon = Cogeneration

Özet:
Bu yüzyılın ikinci yarısında bazı fosil yakıtların rezervlerinin sonuna gelinecegi tahminedilmektedir. Bu sebepten dolayı, bütün enerji kaynaklarının verimli bir sekilde kullanılmasıbüyük önem tasımaktadır. Elektrik sektöründeki rekabetin ana hedefi, güvenilir ürün, dahayüksek kalite, daha düsük fiyat teklifi, elektrigin dagıtılmasında ve üretilmesinde kiverimliligin arttırılmasıdır. Elektrik piyasa katılımcılarının daha düsük fiyat teklifiverebilmeleri için enerji santrallerinde ekonomik yük dagıtımı ve üretim planlaması yapmalarıgerekmektedir.Bu çalısma, kojenerasyon santrallerindeki yük optimizasyonu ve elektrik güç üretimininplanlanması ile ilgilidir. Bu, ünite karakteristikleri ve sistem kısıtlamalarının uyduguoptimizasyon periyodundaki bütün ünitelerin üretim seviyelerinin belirlenmesiniiçermektedir. Ünite karakteristikleri ve kısıtları, minimum ve maksimum üretim sınırlarını,yakıt maliyeti fonksiyonunu, start-up maliyetini, minimum çalısma süresi ve maksimumdurma sürelerini ele almaktadır. Sistem kısıtlamaları, rezerv güç gereksinimleri ve güçdengesidir (tüm saatlerde talebin arza esit olması). Çalısmanın birinci kısmında, rekabetçielektrik piyasasının genel yapısı ve Türkiye'deki elektrik piyasa yapısı ele alınmıstır. kincikısmında, üretim planlama, kojenerasyon santrallerinde enerji maliyeti, optimizasyonteknikleri, lagrangian relaxation yöntemi bahsedilmistir. Son kısımda ise, LagrangianRelaxation yönteminde birinci dereceden Gradient yöntemi kullanarak, termik santrallerdekioptimum ekonomik yük dagıtım çalısması verilmistir.Anahtar kelimeler: Enerji, Elektrik, Yük optimizasyonu, Kojenerasyon, Lagrangian,Rekabetçi elektrik piyasaları

Abstract:
It is forecasted that some fossil fuels reserves will come to end in the second half of thiscentury. So, usage of all the energy resources efficiently is very important. The main objectiveof the competition in the electricty sector are lower prices, higher quality, reliable product andincreased efficiency of production and distribution. In order to, offer lower prices electricitymarket participants have to do generation scheduling and economic load dispatch in energyplants.This study deals with planning electricity generation and load optimization in cogenerationplants. This involves determination of production levels of all units in optimization period,unit characteristics and system restrictions. The unit characteristics and restrictions discussminimum and maximum production levels, fuel cost function, start-up cost, minimum up timeand minimum down time. The system restrictions are power balance (supply being equal todemand in all hours) and reserve power requirement. In the first part of the study, the generalstructure of competitive electricity market and Turkish electricity market structure areexplained. In the second part, generation scheduling, energy cost in cogeneration plants,optimisation techniques, lagrangian relaxation method are studied. Finally, by using First-Order Gradient method in Lagrangian Relaxation method, optimum economic load dispatchin thermal plants is given.Keywords: Energy, Electricity, Load optimization, Cogeneration, Lagrangian, Competitiveelectricity markets