Birim yüklenme probleminin üç farklı yöntem kullanılarak karşılaştırmalı çözümlenmesi

Abstract

Bu çalışmada, güç sistemi optimizasyonunda önemli bir konu olan birim yüklenme problemi, dinamik programlama, gevşetilmiş Lagrange ve benzetimli tavlama yöntemi kullanılarak çözülmüştür. Dinamik programlama yöntemi, minimum maliyeti sağlayan bir zamanlamayı araştırmadan önce tüm kısıtlamaları dikkate alan işlem adımlarında üretilmiş karara bağlı olası birim yüklenme zamanlamalarını değerlendirir. Gevşetilmiş Lagrange yöntemi, matematiksel optimizasyon temelinde çözüm sunan bir yöntemdir. Benzetimli tavlama yöntemi ise, katı bir maddenin yüksek bir sıcaklığa kadar ısıtılması ve sonra yavaş yavaş soğutularak ortam sıcaklığına adım adım düşürülmesi esasına dayanan ve optimizasyon problemleri için iyi çözümler veren bir yöntemdir. MATLAB® kullanılarak yapılan simülasyonlarda üç farklı çözüm yöntemi için birimlerin çalışma durumları ve toplam maliyet değerleri bulunmuştur. Sonuçlar tablolar halinde verilmiş ve kullanılan yöntemler karşılaştırılmıştır. Birim yüklenme problemi için Türkiye’de Kütahya bölgesinde bulunan dört birimli Tunçbilek termik santrali ele alınmıştır. Bu çalışmada kullanılan veriler, TEİAŞ (Türkiye Elektrik İletim Anonim Şirketi) ve EÜAŞ (Elektrik Üretim Anonim Şirketi) ’tan alınmıştır.

In this paper, unit commitment problem which is an important subject in power system optimization, is solved by using dynamic programming, Lagrange relaxation, and simulated annealing methods. Dynamic programming method evaluates possible unit commitment schedules associated with decision made in the proceeding step by considering all constraints before searching for a schedule that yields the minimum cost. Lagrangian relaxation method, which is based on mathematical optimization, presents a solution for unit commitment problem. Simulated annealing is a method which refers to the process of heating up a solid to a high temperature followed by slow cooling achieved by decreasing the temperature of the environment in steps and gives feasible solutions for optimization problems. In the simulations made by using MATLAB®, the operation conditions and total costs of the units are found by using three different solving methods. The solutions are given in the tables and methods used are compared. Four-unit in Tuncbilek thermal plant which is in Kutahya region, Turkey, are used as an example for the unit commitment problem. The data used in this paper is taken from (TEPC) Turkish Electric Power Company and (EGC) Electricity Generation Company.