melikşah Üniversitesi modelleme doç dr mustafa yuzukirmizi

Giri

Modelleme

Elektrik Dagtm ve

Tedarik Aglarnn Modellenmesi

Do. Dr. Mustafa Yzkrmz

[email protected]

Meliksah niversitesi

sletme(ng) Blm

ELDER Ar-Ge altay

27 Nisan 2015

Do. Dr. M. Yzkrmz Elektrik Dagtmnn Modellenmesi

Giri

Modelleme

erik

1

Giri

Giri

2

Modelleme

Modelleme Nedir?

Yaklamlar


Giri

Modelleme

Giri

Giri

lkemizin nfus art ve yksek byme oranlar beraberinde

enerji talebinin de hzl artn getirmekte ve nmzdeki

yllarda da bu eilimin devam edecei hesaplanmaktadr.

Trkiye enerji sektrnde byme rakamlar, gelimi lkelere

kyasla olduka yksektir. Son 10 ylda Trkiye elektrik ve

doal gaz talep art oranlar bakmndan Avrupa'da ilk sray

almaktadr.

2012 ylnda 120.09 milyon ton petrol edeerini (milyon tep)

geen yllk enerji arz bir nceki yla nazaran yaklak %4.9'luk

bir art gstermitir.

2012 itibariyle yaklak 75.6 milyon nfusa sahip olan

Trkiye'de kii bana enerji tketiminin %2.58 artla 1588

kep, elektrik tketiminin ise %3.49 artla 2577 kWh olduu

hesaplanmtr


Giri

Modelleme

Giri

Elektrik Arz

2010

(bin tep)

2010

(%)

2011

(bin tep)

2011

(%)

2012

(bin tep)

2012

(%)

Kmr 33,531 30.7 35,841 31.3 39,295 32.7

Dogalgaz 34,907 31.9 36,909 32.2 37,373 31.1

Petrol 29,221 26.7 30,499 26.6 31,205 26

Hidrolik 4,454 4.1 4,501 3.9 4,976 4.1

Odun 3,392 3.1 2,446 2.1 2,350 2

Jeo.Isi, Dier Is 1,391 1.3 1,463 1.3 1,463 1.2

Hayv. Ve Bit Artk 1,166 1.1 1,091 0.9 1,115 0.9

Jeotermal 575 0.5 597 0.5 773 0.6

Gne 432 0.4 630 0.5 768 0.6

Rzgar 251 0.2 406 0.3 504 0.4

Biyoyakit 12 0.01 18 0.02 23 0.02

Toplam 109,332 114,401 119,845


Giri

Modelleme

Giri

Elektrik Tketimi

2010 2011 2012 2011-2012

Nfus 74000000 73950000 7560000 2.23%

Enerji Tketimi 1482 kep 1548 kep 1588 kep 2.58%

Elektrik Tketimi(net) 2347 kWh 2490 kWh 2577 kWh 3.49%

Elektrik Tketimi(brt) 2865 kWh 3070 kWh 3205 kWh 4.40%


Giri

Modelleme

Modelleme Nedir?

Yaklamlar

Modelleme Nedir?

Matematiksel ve simlasyon modelleri grid sisteminin

davranlarn temsil etmesini salayan algoritma ve bilgisayar

modelleridir.

Modeller, elektrik grid paralarnn birbirleriyle etkileimlerinin

veya sistemin bir btn olarak ileyilerinin anlaylarn

gelitirmek iin kullanlrlar.

Modelleme ve simlasyon stratejik ynetim, planlama ve

idaresinin ayrlmaz bir parasdr.

Modelleme ve simlasyon, iletim, planlama, eitim, aratrma

ve politika retme gibi gerek duyulan uygulamalara gre

deiik paydalar tarafndan kullanlabilirler.

Deiik senaryolarn(Konroll veya ngrlemeyen) olumas

durumlarn incelemek ve sistemi optimize etmek amacyla

gelitirilirler.


Giri

Modelleme

Modelleme Nedir?

Yaklamlar

Model Amalar

Matematiksel ve Simlasyon Modeller uygulama amalarna gre yle

snandrlabilirler:

Planlama Bu modeller genellikle uzun dnem kapasite ihtiya planlmas

kullanlrlar. Bunu yannda enrji sektr tarafndan nerilen

politikalarn deerlendirilmesi veya gelitirilmesi amacylada

kullanlrlar.

letim Bu modeller, ksa dnem veya gerek zamanl iletme

kararlarnn deerlendirilmesi amacyla tasarlanrlar.

Gvenirlik Bu modeller esnekliin deerlendirmesi amacyla kullanlrlar.

Sistemin deprem, ar hava artlar veya byk para arzalar

durumunda sreklilik ve geri dndrme durumlar analiz

edilerek sistem dinamikleri belirlenir.

Fiyatlandrma Pazar analizi modelleri ile paydalar ve kullanclar arasndaki

etkileim analiz edilmesi amacyla gelitirilirler.

zel Modeller Baz zel tasarlanm modellerg sistemlerinin kayp kriteri

esasna dayal olarak kritik varlklarn belirlemek ve

deerlendirmek iin gelitirilerler.


Giri

Modelleme

Modelleme Nedir?

Yaklamlar

Modelleme Boyutlar

Matematiksel ve Simlasyon Modeller, modelleme parameterelerine

gre ise yle snandrlabilirler:

Dorusal ve dorusal olmayan modeller

Kesikli ve srekli modeller

Statik ve dinamik modeller

Stokastik ve deterministik

A ve bileenlerin toplulatrlm(edeerlenmi) ve

ayrtrlm(detayl) gsterimli

Blgesel ve ulusal kapsaml

Ajan-tabanl ve geleneksel yaklaml modeller


Giri

Modelleme

Modelleme Nedir?

Yaklamlar

Tedarik Zinciri Yaklam

Tedarik Zinciri

Kaynak, retim, lojistik,

datm

Gvenlik Stou

Stoksuzluk

Network(A) tasarm ve

ynetimi

Datm altyaps

3PL

Elektrik Datm ve retim Zinciri

Keynak, jeneratr,

transmisyon, datm

G dengeleme

Elektirik Kesintisi

ebeke tasarm ve ynetimi

Elektrik ebekesi

Operatrler

Artan tedarik ve talep belirsizlii

Mteri memnuniyeti


Giri

Modelleme

Modelleme Nedir?

Yaklamlar

Model Oluturma

Figure: Sistemin temsili modeli


Giri

Modelleme

Modelleme Nedir?

Yaklamlar

Network(A) Modelleme

Figure: Sistemin network(a) modeli


Giri

Modelleme

Modelleme Nedir?

Yaklamlar

Matematiksel Model

minF

total

=Ni=1

F

i

(Pi

(t))

subject to

Ni=1

F

i

(Pi

(t)) = PD(t)

P

min

i

(t) Pmaxi

Pi(t):t zamannda birim i tarafndan retilen gF

i

(p): Birim I tarafndan p MW g retmenin maliyetiP

max

i

: Birim I tarafndan retilebilecek maksimum g

P

min

i

: Birim I tarafndan retilebilecek minimum g

PD(t): t zamanndaki g ihtiyac(talebi)[1]


Giri

Modelleme

Modelleme Nedir?

Yaklamlar

Simlasyon Modeli

Figure: Sistemin simlasyon modeli


Giri

Modelleme

Modelleme Nedir?

Yaklamlar

Sonular

Modellemenin getirecei avantajlar:

Devlet Kurumlar

Blgesel ve yerel olaylarn oluturaca Ulusal etki

deerlendirmelerinin yaplabilmesi

Siber-theditler, depremler, ar hava etkilerinin

deerlendirilmesi, hazrlk almalar, alternatier oluturulmas

Kontrol edilebilen(Doalgaz, kmr vb) ile kontrol

edilemeyen(Rzgar, hidro elektrik, gne vb) enerji kaynaklar

politikalar gelitirilmesi

Altyap birbiri ile etkileimlerinin analizi

Sosyal ve ekonomik etki deerlendirmeleri

Uzun ve ksa dnem planlama, yatrm ihtiyalar

Kstl kaynaklarn optimizasyonu


Giri

Modelleme

Modelleme Nedir?

Yaklamlar

Sonular


Sektr Kurumlar

Sektr paydalarnn ihtiyalarna ynelik koordinasyonun

artrlmas

Planlama kapasitelerinin artmas

Paydalarn altyap entegrasyonlarnn artmas

Gvenirlik ve verimlilik odakl almalar yaplabilmesi

Ticari faaliyetlerde belirsizliin azaltlmas

zleme kabiliyeterinin artmas

Deiik zamanlardaki olaylarn ve fonksiyonlarn daha iyi

analizleri


Giri

Modelleme

Modelleme Nedir?

Yaklamlar

Sonular


Akademik Aratrma Kurumlar

Problemlerin ksa zamanda tespit edilerek aratrmalarn bu

alanlara ynlendirilmesinin salanmas

Ulusal apta veri entegrasyon ve modelleme almalar

Gvenlik, ekonomik, evresel ve sosyal etki deerlendirme

almalarnn ynlendirilmesi

gc ve eitim ihtiyalarnn belirlenebilmesi

Blgesel ve yerel aratrma almalarnn ynlendirilmesi


Giri

Modelleme

Modelleme Nedir?

Yaklamlar

Sonular

Modelleme ve simlasyon almalarnn maliyetleri getirecei

yararlar dnldnde olduka kk kalabilmektedir. rnein,

eitli nedenlerden (younluklardan,ebeke problemlerinden vb)

doan elektrik kesintilerinin maliyetleri ok yksek olabilmektedir.

Modelleme ve simlasyon sonucu, kk dahi olsa daha iyi ve

verimli bir sistem planlamas, kurulmas ve ynetilmesi yatrmlar

daha etkin yapacaktr.


Giri

Modelleme

Modelleme Nedir?

Yaklamlar

Kaynaka

A. ima UYAR, Belgin TRKAY

Evolutionary Algorithms for the Unit Commitment Problem.

Turk J Elec Engin, VOL.16, NO.3 2008.

A Report from the National Power Grid Simulator Workshop, December 2008.

US Dep. of Homeland Security, Science and Technology Directorate, 2008.

B. H. Bakken, A. Haugstad, K. S. Hornnes, S. Vist,B. Gustavsen, J. Roynstrand

Simulation and Optimization of Systems with Multiple Energy Carriers.

The 1999 Conference of the Scandinavian Simulation Society, SIMS'99,

Linkoping, Sweden, Oct. 18-19, 1999.

A. ima UYAR, Belgin TRKAY

Evolutionary Algorithms for the Unit Commitment Problem.

Turk J Elec Engin, VOL.16, NO.3 2008.


GirisGiris

ModellemeModelleme Nedir?Yaklasmlar

melikşah Üniversitesi modelleme doç dr mustafa yuzukirmizi

Documents