Güç sistemlerinde durum tahmini

Abstract

Elektrik Güç Sistemleri üzerinde yapılan çalışmalar genelde elde edilen veya geliştirilen modeller vasıtasıyla olduğu için modelleme hataları önem kazanmaktadır. Ayrıca sistem üzerine etki eden bir çok faktörden dolayı sistem, kendi modelinden çok farklı bir hale gelebilir. İşte bu durumda Durum Tahmini sistemin herhangi bir andaki durumunu aslına uygun tahmin etmeye yarar. Yani bir Gerçek-Zaman Veri Analizi yapar. Bu çalışmada öncelikle durum tahmininin amaçlarından, yararlarından ve durum tahminine hazırlık (veri elde etme) safhasından bahsedildi. Sonra basit bir DC devre üzerinde bir sistem modeli oluşturularak, bu devre vasıtasıyla genel durum tahmin denklemleri elde edildi. Eldeki veriler ve bu denklemler kullanılarak devrenin durum tahmini elde edildi. Bu yapılırken En Küçük Kareler Yöntemi kullanılmıştır. İkinci önemli konu olarak eldeki verilerin hatalarım bulmaya yarayan `ki-kare` testi kullanılmıştır. Bu istatistiki yöntem kullanılarak bir kötü veri testi ortaya çıkarılmıştır. Böylece daha doğru bir tahmin yapmaya yönelinmiştir. Bu hazırlık safhalarından sonra güç sistemine uygulamaya geçilmiştir. İlk önce güç sistemi durum tahmini uygulamaları hakkında bilgi verilmiş yararlarından bahsedilmiştir. Sonra gerekli denklemler verilerek bunların kullanılması ile ilgili örnekler gösterilmiştir. Daha sonra durum tahmini konusu için çok önemli olan Hx matrisinin yapısından ve elde edilmesinden bahsedilmiştir. Ayrıca durum tahmini konusunda ileri konular olan ölçme sistemi seçimi ve ölçüm sayışma göre durum tahmini denklemlerinin değişiminden bahsedilmiştir. Son olarak bir durum tahmini programı geliştirilmiş ve üç baralı bir güç sistemine uygulanmıştır. Bu örnekte durum tahmini programının nasıl çalıştığı görülmüş ve sistemin gerçek durumuna yalan sonuçlar elde edilmiştir.

V ABSTRACT : Due to increasing importance of modelling mistake, studies were done on power systems by general determined or developed models. As well as that in so far as a lot of effects influence the system, system can differ from its model. State estimation, under this condition, is used estimating the state of system. It means that it verifies real-time data analysis. In this study, subject of state estimation facilities and preparation for it (data acquisition) was discussed first. Then by using a simple DC circuit of general state estimation equations were obtained. Using available data and these equations, state of circuit has been estimated at any time. In the process of estimation, The Method of Least Squares was used. As a second subject of `chi-square` test was used in order to find out errors of available data. Using this statistical method, such a bad data detection test was found. So much better an estimation has been led. After these preparation sections, we passed the application of power system. First of all information about the applications of power system state estimation is given and facilities of power system state estimation are mentioned. Then equations that are needed are given and examples about the equations are solved, and then Hx matrix which is very important for state estimation and the way to find the matrix is told. Also the changes of state estimation equations according to measurement number and selection of measurement system which are extreme subject about state estimation are presented. Finally a state estimation program is developed and it is applied to a three bus power system. In this example, the working of state estimation program is examined and the solutions which are nearly equal to real state of system are held.