Akademik Veri Yönetim Sistemi
Gökbayrak K. (Yürütücü), Dinler D.
TÜBİTAK Projesi, 2021 - 2024
Elimizdeki en güncel istatistiğe göre dünya nüfusunun %11'i (yaklaşık 800 milyon kişi) elektrik erişimi olmaksızın yaşamaktadır. Bu kişilerin büyük çoğunluğu Sahra çölü güneyindeki Afrika ülkelerinin ve Güney Asya'nın kırsal bölgelerinde yaşamaktadır. Bu bölgelerin ulusal elektrik şebekelerine olan uzaklıkları sebebiyle, bölgede yaşayanların bağımsız mini şebekeler ile elektriğe kavuşmaları beklenmektedir. Mini şebekeler, 10MW güce kadar elektriği güneş enerjisi, rüzgâr, su veya dizel yakıt kullanımı ile üreterek talep noktalarına ulaştıran, üreteçler, dönüştürücüler, orta ve düşük gerilim hatlarından oluşan ağlardır. Bu projede, bu iki seviyeli ağların iki farklı topoloji kabulü altında tasarımlarını yapan yöntemler geliştirilecektir.
Kırsal bölgelerde herhangi bir altyapı olmadığından düzlemsel sürekli uzayda dönüştürücü yerleşim ve elektrik dağıtım problemini ele almaktayız. Dönüştürücülerin kökünde üreteç bulunan bir ağaç yapısıyla birbirleri üzerinden besleneceği, kullanıcıların dönüştürücülere doğrudan (yıldız biçimli ağ oluşturacak şekilde) bağlantılı ya da birbirleri üzerinden (ağaç biçimli ağ oluşturacak şekilde) bağlantılı olacağını kabul etmekteyiz. Ağaç-yıldız biçimli yerleşim ve dağıtım problemi, dönüştürücü yerleri için sonlu sayıda aday olacak şekilde ayrık bir problem olarak (çoğunlukla veri dağıtım ağları kurulumu problemi olarak) literatürde ele alınmıştır. Sürekli uzayda tanımlı ağaç-yıldız problemi ise literatürde bulunmamaktadır. Ağaç-ağaç biçimli problem ne ayrık ne de sürekli olarak daha önce çalışılmamıştır. Daha önce çalışılmamış bu iki problemi ele alan projemiz dağıtım ağları alanındaki literatüre önemli katkı sağlayacaktır.
Hem ağaç-yıldız biçimli hem de ağaç-ağaç biçimli problemlerin çözümü için benzer yöntemler izlenecektir. Sürekli problemlerin ayrık eşlenikleri oluşturulacak, polinom zamanda çözülemeyen (NP-zor olan) ayrık eşlenik problemler de seviyelerine parçalanarak çözülecektir. Alt seviyedeki problem, dönüştürücü yerlerinin bulunması ve kullanıcıları dönüştürücülere bağlayan yerel ağların oluşturulması olarak tanımlanabilir. Bu problem için tam sayılı doğrusal programlama yöntemi kullanılacaktır. Üst seviyedeki problem, alt seviyede yerleri belirlenen dönüştürücülerin birbirlerine bağlanması ve üreteç yerleri belirlenmesi şeklinde tanımlanabilir. Bu problemi eniyileme modeli kurarak çözmeyi önermekteyiz. Bu iki problem çözümünden elde edilen mini şebeke, sürekli uzayda dönüştürücü yerlerini değiştiren ve yerel ağları güncelleyen bir sezgisel tarafından iyileştirilerek sürekli problemin çözümü oluşturulmaktadır.
Projenin tamamlanması için 30 aylık bir süre öngörülmektedir. Bu sürenin ilk senesinde yürütücü bir yüksek lisans öğrencisi ile birlikte çalışacaktır. İkinci seneden itibaren yüksek lisans öğrencisi sayısı ikiye yükselecek, ilk öğrencinin mezuniyeti ile birlikte tek öğrenci ile devam edilecektir. Araştırmada kullanılacak yazılımlar üniversite kaynaklarından temin edilecektir.
Projeden beklediğimiz yaygın etkiyi akademik, toplumsal ve ekonomik etkiler olarak üç başlık altında sunabiliriz. Akademik olarak en az iki konferans bildirisi ve SCI-Exp endeksinde taranan en az iki makale ve iki adet yüksek lisans tezi çıkmasını beklemekteyiz. Dünya düzeyindeki elektrik erişimi sorununa düşük maliyetli çözüm sağlamaya ve yaşam kalitesini artırmaya yönelik bir proje olması sebebiyle toplumsal etkisinin yüksek olacağını düşünmekteyiz. Proje sonuçları, gelişmekte olan ve elektrik erişimi sorunu yaşayan ülkeler ve Birleşmiş Milletler tarafından düşük maliyetli, güvenilir ve sürdürülebilir elektrik enerjisi erişimi sağlamak için kullanılabilir. Son olarak, şebeke-dışı elektrik ağı inşa eden şirketlerin projedeki çözüm önerilerini kullanıp maliyetlerini düşürmeleri de projenin ekonomik katkısı olarak görülmektedir.