Runge Kutta optimizasyon algoritmasının valf noktası etkili ekonomik güç dağıtım problemlerine uygulanması
Application of Runge Kutta optimization algorithm to valve point economic power distribution problems
Yazar: FATİH CANTAŞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SERDAR ÖZYÖN
Kütahya Dumlupınar Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Ekonomik dağıtım = Economic dispatch ; Elektrik dağıtım sistemleri = Electric distribution systems ; Runge-Kutta Yöntemi = Runge-Kutta Method ; Servovalf = Servo valve ; Sezgisel algoritmalar = Heuristic algorithms

Özet:
Bu çalışmada, son dönemde ortaya çıkan optimizasyon algoritmalarından biri olan Runge Kutta (RUN) algoritmasıyla, ilk olarak çeşitli test fonksiyonlarının çözümleri yapılmış daha sonra farklı yaklaşımlarla algoritmanın ekonomik güç dağıtım problemleri üzerindeki performansına bakılmıştır. Algoritmalar kullanılırken en önemli durumlar, problemlerin doğru bir şekilde modellenmesi, problemlere ait parametre değerlerinin ve kısıtlarının belirlenmesi ve amaç fonksiyonunun çözümleri için en doğru meta-sezgisel algoritmanın seçilmesidir. Seçilen her algoritma tüm problemlere uygun olmayabilir hatta bazı durumlarda aynı problemin içinde birden çok algoritma kullanılması gerekebilir. Bu yüzden çalışmada, öncelikle RUN algoritmasının Unimodal, multimodal ve sabit boyutlu test fonksiyonları için uygun olup olmadığı değerlendirilmiştir. Daha sonra Runge-Kutta algoritması, önemli güç problemlerinden biri olan konveks olmayan valf noktası etkili ekonomik güç dağıtımı problemlerinin çözümü için kullanılmıştır. Bu tür problemlerde yakıt maliyet eğrisinin sinüzoidal bir şekilde artış yaptığı gözlemlenmiştir. Belirlenen iki farklı test sistemi, üç farklı şekilde çözülmüştür. Birinci durum için iletim hattı kayıpları ihmal edilmiş, ikinci durumda iletim hattı kayıpları B kayıp matrisi ile hesaplanmış, son durumda ise bu kayıplar AC yük akışı yapılarak bulunmuştur. Örnek güç sistemleri olarak 10 bara 6 generatörlü ve 30 bara 6 generatörlü (IEEE) iki adet test sistemi seçilmiştir. Seçlen bu güç sistemlerinin çözümlerinden elde edilen en iyi sonuçlar literatürdeki bazı algoritmalarla elde edilen en iyi çözümler ile karşılaştırılmış ve RUN algoritmasının problemler üzerindeki etkinliği değerlendirilmiştir.

Abstract:
In this study, with the Runge Kutta (RUN) algorithm, which is one of the optimization algorithms that has emerged recently, various test functions are solved first and then the performance of the algorithm on economic power dispatch problems is examined with different approaches. The most important conditions when using algorithms are modeling the problems correctly, determining the parameter values and constraints of the problems, and choosing the most accurate meta-heuristic algorithm for the solution of the objective function. Each chosen algorithm may not be suitable for all problems, and in some cases, it may be necessary to use more than one algorithm for the same problem. Therefore, in the study, firstly, it was evaluated whether the RUN algorithm is suitable for Unimodal, multimodal and fixed size test functions. Then, the Runge-Kutta algorithm is used to solve one of the important power problems, one of the economic power dispatch problems with non-convex valve point effect. In such problems, it has been observed that the fuel cost curve increases in a sinusoidal way. Two different test systems determined were solved in three different ways. For the first case, transmission line losses are neglected, in the second case, transmission line losses are calculated with B loss matrix, and in the last case, these losses are found by making AC load flow. Two test systems with 10 bus 6 generator and 30 bus 6 generator (IEEE) were selected as sample power systems. The best results obtained from the solutions of these selected power systems were compared with the best solutions obtained with some algorithms in the literature and the effectiveness of the RUN algorithm on the problems was evaluated.