Depremde Zarar Görmüş Orta Gerilim Elektrik Dağıtım Şebekelerinde Ayağa Kaldırma için Karar Destek Yöntemlerinin Geliştirilmesi

Proje Yürütücüsü: Dr. Öğr. Üyesi Murat Göl

Proje Takımı: Dr. Öğr. Üyesi Ebru Aydin Göl (ODTÜ-CENG), Dr. Öğr. Üyesi Burcu Güldür Erkal (Hacettepe Ü.-İnşaat Müh.)

Proje Tipi: TÜBİTAK 1001 Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı

Gelişen teknoloji ile elektrik enerjisinin devamlılığı çok büyük bir önem kazanmıştır. Muhtemel bir felaket durumunda faaliyetlerini sürdürmek için elektrik enerjisine ihtiyaç duyan kritik müşteriler (hastaneler, kritik hükümet birimleri, askeri birimler, büyük sanayi kuruluşları vb.) mümkün olan en kısa sürede enerjilendirilmelidirler. Bu proje, deprem gibi felaket senaryolarını değerlendirmeyi ve elektrik dağıtım sisteminde oluşabilecek afet kaynaklı sorunların hızla ortadan kaldırılması için bir karar destek yöntemi geliştirmeyi amaçlamaktadır.

Kesintiden sonra elektrik dağıtım sistemlerinin ayağa kaldırılması, araştırmacıların uzun süredir üzerinde çalıştığı bir sorundur. Özellikle gelişmekte olan iletişim teknolojisi ile bu alandaki karar destek faaliyetleri önemli ölçüde gelişmiştir, ancak ciddi bir afet sonrasında ayağa kaldırma stratejileri hala ciddi bir araştırma potansiyeline sahiptir. Operasyonel hatalardan ve afet olaylarından kaynaklanan aksaklıkları ayıran temel fark, ağ yapısında meydana gelen değişikliklerdir. Büyük bir afetten sonra, şebekedeki bazı bileşenler (elektrik kutupları, dağıtım transformatörleri, vs.) kullanılamaz hale gelebilir ve her şeyden önce bu bileşenlerin mevcut durumu bilinmeyebilir. Başka bir deyişle, sistem operatörü, bir deprem sonrası ayağa kaldırılması istenen şebekenin topolojisi hakkında sınırlı bilgiye sahip olabilir. Bu projede, sistem operatörünün depremde hasar gören ve belirsiz bir topolojiye sahip olan şebekenin ayağa kaldırılmasına yardımcı olacak bir karar destek yöntemi geliştirilecektir. Bu şekilde enerji kritik müşterilere en kısa sürede teslim edilecek, dizel jeneratör kullanım süresi en aza indirilecek, daha güvenilir ve sürekli enerjilendirme sağlanacaktır.

Muhtemel bir deprem durumu için kritik sistem elemanları (enerji santrali, güç hattı, trafo merkezi vb.) Değerlendirilecek ve bu elemanların deprem sonrası tepkisini tahmin etmek için dinamik performans analizi yapılacaktır. Bu analitik yöntemlerle, bir deprem sonrasında bu elemanların sağlam kalma olasılığı belirlenecektir. Böylece, performans değerlendirmesi için bir prosedür oluşturulacaktır. Geliştirilen prosedür online olarak çalışacak ve depremin yeri ve ciddiyetini kullanarak en gerçekçi sonuçları hesaplayacaktır. Bu bilginin gerçek zamanlı olarak internet üzerinden gözlemevleri ve deprem araştırma merkezlerinin veri sunucularından alınması öngörülmektedir.

Proje kapsamında gerçekleştirilen yapısal analizden sonucunda elde edilen başarısızlık olasılıklarını kullanan Markov Karar Sürecine dayanan bir karar destek yöntemi geliştirilecektir. Geliştirilen bu yöntem, sistem operatörüne optimum karar desteği sağlamak için gerçek zamanlı olarak çalışır. Ayrıca, ayağa kaldırma için alandan alınan bilgiler (bildirimler, havadan görüntüler, ekiplerden geri bildirim, vs.) ile sürekli olarak güncellenen bir strateji önerecektir. İyileştirilmiş karar destek yöntemi, şebekenin elektriksel özelliklerini dikkate alarak şebekenin sorunsuz bir şekilde ayağa kaldırılmasını amaçlayacaktır.

Orta gerilim dağıtım sistemlerinde yaygınlaşan dağıtılmış üretim birimleri, geliştirilen karar destek yöntemi ile değerlendirilecektir. Geleneksel üretim tesislerinin restorasyon süresini en aza indirgemek için mikro ağlar olarak çalışabilme kabiliyeti de bu karar destek yöntemiyle değerlendirilecektir.