OPTIMAL ACCOMMODATION OF DERs IN PRACTICAL RADIAL DISTRIBUTION FEEDER FOR TECHNO-ECONOMIC AND ENVIRONMENTAL BENEFITS UNDER LOAD UNCERTAINTY CONDITION

Abstract

ABSTRACT

The electricity industry in recent years, with the implementation of incentive policies, has witnessed unprecedented growth in the use of distributed energy resources (DERs) on a small scale and more based on renewable energy. Due to this, in the energy sector, extensive efforts have been made to develop technologies and methods related to the more economical and safer use of renewable energy sources and their connection to power systems. To ensure optimal energy consumption in microgrids (MG), providing a proper and efficient energy management system is of particular importance. By using the receiving energy sources as well as the energy-generating systems in MG, it decreases the amount of pollution caused by the consumption of fossil fuels and gives the reliability of the power system.

This thesis discusses the best possible incorporation of various DERs such as Wind Turbine Generation Systems (WTGS), Electric Vehicles (EVs), Photovoltaic Generation Systems (PVGGS), and Biomass in distribution networks at the same time to reduce overall expense, pollution dispatched by thermal generators, and total grid power loss. A multiple goal function is structured to achieve these planned goals and benefits. Different computational models of DERs were used in this study to analyze the impact on the distribution energy system under varying load demand over a 24-hour period. Furthermore, the discharging/charging model of electric cars at off-peak/peak hours of the distributed grid has been taken into consideration. Because of its robustness, the multi objective crow search algorithm is used to optimize the non-bulgy and non-continuous optimization of the distributed energy grid.

ÖZET

Son yıllarda, teşvik politikalarının uygulanmasıyla elektrik sektörü, dağıtık enerji kaynaklarının (DER'ler) küçük ölçekte ve daha çok yenilenebilir enerjiye dayalı kullanımında eşi görülmemiş bir büyümeye tanık olmaktadır. Bu nedenle enerji sektöründe yenilenebilir enerji kaynaklarının daha ekonomik ve güvenli kullanımı ve güç sistemlerine bağlanması ile ilgili teknolojiler ve yöntemler geliştirmek için yoğun çabalar sarf edilmektedir. Mikro şebekelerde (MG) optimum enerji tüketimini sağlamak için uygun ve verimli bir enerji yönetim sistemi sağlamak özellikle önemlidir. MG'de enerji üreten sistemlerin yanı sıra enerji tüketen sistemleri de kullanarak fosil yakıtların tüketiminden kaynaklanan kirlilik miktarını azaltma ve güç sisteminin güvenilirliğini sağlama hedeflenmektedir. Bu tez, Rüzgar Türbini Üretim Sistemleri (WTGS), Elektrikli Araçlar (EV'ler), Fotovoltaik Üretim Sistemleri (PVGGS) ve Biyokütle gibi çeşitli DER'lerin dağıtım ağlarında aynı anda genel harcanan enerjiyi, termik santrallerden kaynaklanan hava kirliliğini ve toplam şebeke güç kaybını azaltmak için mümkün olan optimum tasarımı elde etmeyi hedeflemiştir. Bu planlanmış hedeflere ve faydalara ulaşmak için çok amaçlı optimizasyon ve hesaplama sistemi yapılandırılmıştır. Bu çalışmada, 24 saatlik bir süre boyunca değişen yük talebi altında enerji dağıtım sistemi üzerindeki etki analiz edilmiş ve bunun için farklı hesaplama modelleri kullanılmıştır. Ayrıca, dağıtık şebekenin yoğun olduğu/olmadığı saatlerde elektrikli otomobillerin deşarj/şarj modeli dikkate alınmıştır. Etkin kullanım imkanı sebebiyle, dağıtık enerji şebekesinin düzensiz ve sürekli olmayan optimizasyonunu için çok amaçlı karga arama algoritması kullanılmıştır.