E-ISSN: 2587-0351 | ISSN: 1300-2694
Pamukkale University Journal of Engineering Sciences Power loss and voltage stability optimization with meta-heuristic algorithms in power system [Pamukkale Univ Muh Bilim Derg]
Pamukkale Univ Muh Bilim Derg. Ahead of Print: PAJES-84152 | DOI: 10.5505/pajes.2020.84152

Power loss and voltage stability optimization with meta-heuristic algorithms in power system

Serkan İşcan1, Orhan Kaplan2, Gürcan Lokman3
1Sinop University, Vocational School, Electrical And Energy Department, Sinop
2Gazi University, Technology Faculty, Electrical And Electronics Engineering Department, Ankara
3Sinop University, Gerze Vocational School, Computer Technologies Department, Sinop

In a power system, the calculation of the voltage amplitudes, phase angle values and transmission losses of buses using the buses with known voltage amplitudes and power values is called power flow problem or load flow problem. Increasing consumption day by day and connecting new energy sources to the power system make the power flow problem more complicated. The power flow problem is great importance for both the electricity production and transmission because the planning the loads that can be connected to the system in the future and usage of the existing transmission lines with full capacity are based on the solution of this problem. Traditional numerical solutions have been used in the solution of this non-linear problem originating from the nature of the system. However, the optimization techniques and search algorithms developed later show that better results can be obtained in solving the power flow problem. In this study, Artificial Bee Colony (ABC), Gray Wolf (GWO) and Particle Swarm Optimization (PSO) algorithms have been applied to the power system, which has the IEEE-14 bus parameters, to optimize the power flow problem using Matlab software. In the conclusion of the study, the voltage amplitude, phase angle, active power loss values of the model power system and calculation times of the algorithms are compared.

Keywords: Meta-heuristic, optimization, power loss, voltage deviation.

Güç sisteminde meta-sezgisel algoritmalarla güç kaybı ve gerilim kararlılığı optimizasyonu

Serkan İşcan1, Orhan Kaplan2, Gürcan Lokman3
1Sinop Üniversitesi, Meslek Yüksekokulu, Elektrik Ve Enerji Bölümü, Sinop
2Gazi Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü, Ankara
3Sinop Üniversitesi, Gerze Meslek Yüksekokulu, Bilgisayar Teknolojileri Bölümü, Sinop

Bir güç sisteminde, gerilim genlikleri ve güç değerleri bilinen baralar kullanılarak sistemde yer alan diğer baraların gerilim genliklerinin, faz açı değerlerinin ve iletim kayıplarının hesaplanmasına güç akışı problemi veya yük akışı problemi denir. Her geçen gün artan tüketim ve yeni enerji kaynaklarının güç sistemine bağlanması güç akış problemini daha karmaşık hale getirmektedir. Güç akışı problemi hem elektrik üretimi hem de iletimi için büyük önem taşımaktadır, çünkü gelecekte sisteme bağlanabilecek yüklerin planlanması ve mevcut iletim hatlarının tam kapasite ile kullanılması bu sorunun çözümüne dayanmaktadır. Sistemin doğasından kaynaklanan bu doğrusal olmayan problemin çözümünde geleneksel olarak nümerik çözümler kullanılmıştır. Bununla birlikte, daha sonra geliştirilen optimizasyon teknikleri ve arama algoritmaları güç akışı probleminin çözümünde daha iyi sonuçların elde edilebileceğini göstermektedir. Bu çalışmada, Matlab yazılımı kullanarak oluşturan IEEE-14 bara parametrelerine sahip güç sistemine, güç akışı problemini optimize etmek için Yapay Arı Kolonisi (ABC), Gri Kurt (GWO) ve Parçacık Sürüsü Optimizasyonu (PSO) algoritmaları uygulanmıştır. Çalışmanın sonucunda, model güç sisteminin gerilim genliği, faz açısı, aktif güç kaybı değerleri ve algoritmaların hesaplama süreleri karşılaştırılmıştır.

Anahtar Kelimeler: Meta-sezgisel, optimizasyon, güç kayıp, gerilim sapması.



Corresponding Author: Serkan İşcan, Türkiye
LookUs & Online Makale