Elektrik Enerjisi Alışverişlerinde Karşılaşılan İletim Yeterliliği Probleminin Şebeke Duyarlılık Faktörleri Kullanılarak İncelenmesi

Abstract

Elektrik enerjisi sektöründe, ülkelerin gelişmişlik düzeylerine, gereksinimlerine, dinamiklerine, siyasal ve ekonomik eğilimlere bağlı olarak, kuruluş sürecinden günümüze kadar yapısal değişimler gözlenmektedir. Elektrik piyasalarında rekabeti yaratabilmek için yeniden düzenlenen planlama ve işletme yöntemleri, elektrik şebekelerinde yeni sorunlara ve/veya var olan sorunların etkin kontrolünde zorluklara yol açabilmektedir. Elektrik şebekelerinin işletilmesinde anahtar rol üstlenen sorun, iletim sıkışıklığı ve iletim sıkışıklığının yönetimidir. Elektrik enerjisi sektörünün serbestleştirilmesi, elektrik alışverişleri miktarının artması ve yetersiz hat yapısına bağlı olarak iletim sıkışıklığı sorunu daha belirginleşmiştir. Elektrik enerjisi talebindeki sürekli artışa karşın şebeke altyapılarını geliştirmeye yönelik yeterli yatırımların yapılamaması, ulusal elektrik şebekelerinin bölgesel entegrasyonu ile birlikte ülkeler ve/veya bölgeler arasındaki elektrik enerjisi alışverişlerinin ve iletim hatlarının mesafesinin artması, rekabeti sağlamak için elektrik enerjisi üreticilerinin iletim şebekesine açık girişine olanak tanınması, sistemlerin karmaşıklığının artmasına bağlı olarak operatörler arasında koordinasyon ve iletişim yetersizliği vb. diğer etkenler, iletim hatlarında sıkışıklığa yol açabilmektedir. Çalışma kapsamında, küresel ölçekte iletim sıkışıklığı yönetiminde yaygın olarak kullanılan modeller ortaya konularak, elektrik alışverişlerini temel alan modelin yapısını oluşturan, kullanılabilir iletim yeterliliğinin hesaplanmasına yönelik matematik modeller karşılaştırılabilir olarak incelenmiş, şebeke duyarlılık faktörleri ve doğrusal güç akışı modeli uygulanarak kullanılabilir iletim yeterliliği hesabı ayrıntılarıyla analiz edilmiştir. Bu amaçla, MATLAB programında oluşturulan modüller ile hesaplanan ve PowerWorld simülasyonundan elde edilen sonuçlar sunulmuştur.

Structural changes occurred in electrical energy sector from the constitution process to the present day, due to the development levels, requirements, dynamics, political and economic tendencies of countries. Regulated planning and operational methods for providing competition in electricity markets can trigger new problems and/or difficulties in controlling existent problems in power networks. Transmission congestion and transmission congestion management are the key issues in operating of electric networks. Transmission congestion problem becomes more pronounced due to the liberalization of electrical energy sector, the increasing amount of electricity exchanges and inadequate line structural. In spite of continuously increasing amount of electrical energy demand, factors like the lack of investments for improving the network infrastructures, increasing amount of electricity exchanges between countries and/or regions and transmission line distances by regional integration of national power grids, giving permission to the electricity producers for open access to the transmission systems for providing competition, inadequate coordination and communication between system operators due to the increasing size of system complexity and so on can cause transmission congestion. Within the context of thesis, by introducing the models which are employed prevalently for transmission congestion management in global perspective, mathematical models for computation of available transfer capability that formed the basis of transaction-based model are examined in comparative form, calculation of available transfer capability by using network sensitivity factors and nonlinear power flow model is analysed particularly. For this purpose, results which were calculated by constituted modules in MATLAB program and situated by PowerWorld simulator are presented.