Doktora Tezleri

Permanent URI for this collectionhttps://gcris.yasar.edu.tr/handle/123456789/13679

Browse

Now showing 1 - 4 of 4

Dağıtım şebekesi kısıtları altında PV üretimi ve BESS'e dayalı optimal bir gün öncesi enerji yönetim sisteminin tasarımı ve analizi
(2024) Polat, Sezai; Şekerci, Hacer
Artan enerji ihtiyacını karşılamak amacıyla, yenilebilir enerjinin kullanımı gün geçtikçe artmaktadır. Ancak yenilenebilir enerji kaynaklarının doğası kesintili olmasından dolayı, enerji temininde zorluklar meydana gelir. Bu zorlukları azaltmak için önde gelen çözümlerden biri, enerji depolama sistemlerinin elektrik şebekesine entegre edilmesidir. Son teknolojik gelişmeler, pil depolama sistemlerinin kapasitesinde önemli bir artışa ve maliyetlerinde düşüş sağlamış, böylece hem konut hem de şebeke ölçekli uygulamalar için giderek daha avantajlı bir çözüm haline gelmiştir. Batarya depolama sistemleri gerilim desteği, güç desteği ve enerji kaydırması dahil olmak üzere elektrik şebekesi için çeşitli faydalar sunabilmektedir. Ancak yenilebilir enerji kaynağı ve enerji depolama sisteminin etkinliği ve güvenilirliği, enerji kullanımını en üst düzeye çıkarmak ve tutarlı enerji tedarikini sağlamak iyi bir kontrol stratejisine ile mümkündür. Şebekeye bağlı yenilebilir enerji kaynağı ve batarya enerji depolama sistemlerini teknik olarak uygun ve düşük maliyetli çalıştırılması için enerji yönetim sistemi (EYS) kavramı ortaya çıkmıştır. Bir EYS, kesintili olan yenilebilir kaynakları optimize edebilir, tahmin edebilir, enerji depolamayı yönetebilir, yükleri kontrol edebilir, teknik kriterlerin sağlayabilir bir yapı ile bir mikro şebeke veya dağıtım sistemindeki işletme maliyetlerini en aza indirerek optimum kaynakları planlayabilir. Gün öncesi EYS ile dağıtım sistemindeki enerji kaynakları, sistem kısıtları ve enerji alış ve satış maliyetleri, sistem ekipmanlarının yaşlanma maliyetlerini göz önüne alarak, sistemin en uygun şekilde çalışmasını planlar. Bu tezde, şebekeye bağlı bir dağıtım sistemine entegre fotovoltaik (FV) ve batarya depolama sisteminin (BDS), saatlik değişen elektrik fiyat tarifesi ile en düşük maliyetli çalışmasını amaçlayan bir optimizasyon modeli oluşturulmuştur. Bu model oluşturulurken gerçek sisteme yakın bir modelleme için, FV ve BDS ine entegre invertörlerin reaktif güç desteklerinden faydalanılmış, yeni bir bakış açısı ile, güç sınırı yerine akım sınırlayıcı bir yaklaşımla güç ve enerji dengesi hesaplamaları yapılarak, lineer olmayan bir optimizasyon problemi haline dönüştürülerek çözülmüştür. Ayrıca bir çok çalışmada göz ardı edilen, inverlerin kayıpları ve yaşlanma maliyetleri modele dahil edilmiştir. Bu tez kapmasında yapılan bir diğer bir yenilik ise, bir dağıtım sisteminin şebekeye bağlantı noktasındaki dağıtım transformatörünün, standartlarda verilen yükleme kılavuzları doğrulsunda anma gücü üzerinde çalıştırılabilmesi için gerekli dinamik termal model oluştulmuştur. Bu sayede dağıtım tranformatörü tam yükün üstünde bir yükle çalışmasına imkan sağlayan, FV ve BDS içeren bir dağıtım şebekesi için bir optimizasyon modeli oluşturularak, gün öncesi EYS modeli ile çeşitli analizler yapılmıştır. Sonuç olarak, içerisinde FV ve BDS olan bunlara entegre invertelerin akım sınırlama yaklaşımı ile reaktif güç desteği sağlayan, inverter kayıplarının göz önünde bulunurulduğu, dinamik termal model sayesinde anma gücü üzerinde çalışmasına imkan sağlayan gelişmiş bir EYS modeli oluşurularak çeşitli analizler gerçekleştirilmiştir. Böylece akım sınırlama yaklaşımı ile daha gerçekçi model sayesinde, inverter kayıplarının göz ardı edilmeyecek kadar yüksek ve maliyet artışına sebep olduğu, şebeke bağlantı noktasındaki dağıtım transformatörünün daha düşük güçlü seçilse bile kısa süreli de olsa güvenli bir şekilde çalışabileceği gözlenmiştir.
Dijital sağlık hizmetleri için dalgacık üretimi
(2024) Cibil, Çağla Sarvan; Özkurt, Nalan
Cardiovascular diseases are increasingly prevalent today, emphasizing the critical importance of early detection and treatment planning for maintaining health. Specialist analysis of electrocardiogram recordings plays a pivotal role in this process. To reduce the workload on healthcare professionals, automated and semi-automated systems have been developed to rapidly and accurately detect cardiac conditions. These technological innovations represent a significant step forward in the management of cardiovascular diseases. However, many current approaches prefer simple decision algorithms to reduce computational complexity in real-time electrocardiography (ECG) applications, and some generalized cardiac arrhythmia classification methods may not meet specific diagnostic needs. The wavelet transform (WT) is one of the most common algorithms used to extract meaningful information from nonstationary signals. Although it is an indispensable tool for analyzing signals in both time and frequency at various resolutions, the main challenge lies in selecting the suitable wavelet family for analysis. Typically, all available mother wavelets are employed in the analysis, and the best wavelet is selected heuristically or through an optimization algorithm to identify the most appropriate wavelet functions from a standard wavelet library. This thesis aims to construct the appropriate wavelet family for specific applications using wavelet theory and multi-objective genetic algorithm (MOGA). The proposed method describes a new and systematic approach that can also be utilized in computationally cost-effective classification models for portable health devices. The integration of wavelet theory into the construction algorithm ensures that the wavelets satisfy properties such as minimum phase, symmetry, and orthogonality. Additionally, the desired time-frequency content of the signals is analyzed and adapted to the designed wavelets thanks to the high-resolution decomposition ability of wavelet packet transform. Moreover, the constructed wavelets not only resemble the desired signals but also have discrete wavelet filters that can be used in fast wavelet transform calculations. The thesis proposes two modifications of the wavelet construction algorithm. The first one starts the wavelet design by creating piece-wise linear functions as genotypes in the piecewise polynomial-based wavelet construction method. In the second approach, namely, the roots of unit circle-based method, the genotypes are randomly initialized roots of the unit circle. Then, MOGA produces Pareto optimal solutions for the user according to the selected fitness functions. As a result, a new application-specific wavelet is constructed by combining the first and second-generation wavelet construction models. The performance of the wavelet construction algorithm is demonstrated with a case study on atrial fibrillation (AF) detection. Recordings from public datasets and ECG signals collected from the Ege University Cardiology department were used in the experiments. It was observed that a simple multilayer perceptron network detects AF signals with better performance than standard wavelets, thereby proving that our main objective is achieved.
Enterkonnekte mikro şebekelerde enerji yönetimi için model öngörülü kontrol tasarımı
(2025) Korkut, Irmak Önal; Bıyık, Emrah
Population growth, industrialization and economic growth, as well as the risk of depletion of fossil fuels, gradually increase the use and importance of renewable energy sources. However, the intermittent nature of renewable energy sources causes fluctuations in energy supply, which complicates energy management and control processes in microgrids. Battery energy storage systems (BESS), which are used to compensate for these fluctuations, play an important role in terms of both stabilization, cost and energy management. However, in networked microgrids (NMG), which are formed by the combination of more than one microgrid, energy management and control processes; It is affected by many variables such as production fluctuations, dynamic consumer profiles and technical constraints of battery systems. Therefore, ensuring effective energy management and control coordination in NMGs is a critical issue in terms of both reducing operating costs and increasing system reliability. In this thesis, a comprehensive model has been developed for NMGs that are connected to the grid and can exchange power with each other. In the proposed model, photovoltaic (PV), wind turbines (WT), battery energy storage systems (BESS), variable load profiles and electricity pricing that varies on an hourly basis were considered. In order to design the model as close to the real system as possible, PV and WT production data were obtained from real measurements and reactive power support was provided by inverters integrated into PV and BESS systems. Additionally, to assess the impact of renewable energy variability and load fluctuations, the Monte Carlo method have been employed, providing a probabilistic framework to evaluate system performance under uncertainty. The contribution of this study to the literature is that a nonlinear optimization model has been developed in which power flow analysis is integrated for each microgrid, not only limited to achieving power balance. The proposed innovative approach involves the integration of centralized and distributed model predictive control strategies with voltage-dependent dynamic load profiles and power flow analysis. In addition, different case studies were carried out considering not only active power management but also reactive power effects, and microgrid models were analyzed comprehensively. The proposed model increases flexibility and efficiency in the energy management of NMGs, supporting both economic and technical sustainability.
FMRI kullanılarak otomatik DEHB teşhisi
(2025) Taşpınar, Gürcan; Özkurt, Nalan; Çetinkaya, Hakan
Dikkat eksikliği hiperaktivite bozukluğu (DEHB), birçok çocuk ve ergenin okul ve sosyal yaşamını olumsuz yönde etkilemektedir. DEHB aynı zamanda ailelere ve topluma da önemli yükler getirebilmektedir. Ayrıca, günümüzdeki dijitalleşme düzeyinin dikkat sürelerine olumsuz etki ettiği, belirlenmiş oyun alanlarının azalmasının ise çocuklarda biriken enerjinin dışarı atılmasında olumsuz etki yarattığı gözlenmektedir. Son yıllarda bu faktörlerin, en bilinen ruhsal sağlık bozukluklarından biri olan bu hastalığın farkındalığına katkıda bulunduğu düşünülmektedir. Görüntüleme ve makine/derin öğrenmedeki hızlı gelişmeler sayesinde, teşhisi acil ve önemli olan DEHB için geçmişte geleneksel yöntemlerle kullanılanlardan daha güvenilir teşhis yöntemleri artık mevcuttur. Bu tez çalışmasında oldukça geniş bir literatür taraması gerçekleştirilmiştir. Literatürde gözlenen bazı eksikler de gözetilerek, son zamanlarda DEHB teşhisinde sıklıkla kullanılan fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRG) verilerinden faydalanılarak bazı alternatif yöntem önerileri sunulmuştur. Bu alternatif yöntem önerilerinin etkinliğinin niceliksel olarak karşılaştırılabilmesi amacıyla DEHB teşhisinde genelde kullanılan yöntemleri içeren, sıklıkla atıf alan ve karşılaştırma için sıklıkla kullanılan 3 adet çalışma seçilmiştir. Bu çalışmalarda kullanılan yöntemler ortaklaştırılarak, bir referans modeli oluşturulmuştur. Bu referans modelin parametre optimizayonundan sonra alternatif yöntem önerileri tek tek ve bir arada referans modele entegre edilmiştir. Her bir entegrasyon sonucunda oluşan yapı optimize edilerek referans model ve literatür ile niceliksel olarak karşılaştırılmıştır. DEHB teşhisi için oluşturulan modellerin genelde sahip olduğu her bir aşama için ayrı bir alternatif yöntem önerisi yapılmıştır. Tüm beyin bölgelerinin kullanımı yerine varsayılan mod ağı (VMA) beyin bölgelerinin kullanılması, beyin bölgeleri arasındaki işlevsel bağlantıların hesaplanması için Pearson'ın ilişki katsayısı yöntemi yerine dalgacık dönüşüm uyumu (DDU) yönteminin kullanılması ve veri dengeleme ile özellik seçimi için sentetik azınlık aşırı örnekleme tekniği ve elastik ağ tabanlı özellik seçici yerine oto kodlayıcı'nın (OK) kullanılması önerilmiştir. Önerilen yöntemlerle elde edilen yapıların hepsi DEHB teşhisinde gelişim göstermiştir. Önerilen yöntemlerin referans modele entegre edilmesi ile oluşan yapılar arasında en yüksek sınıflandırma sonucuna ulaşan yapının VMA ve OK'nin birlikte kullanıldığı yapı olduğu gözlendiği için bu yapı geliştirilmiştir. Bunun için literatürde sıklıkla araştırılan teknik yöntemler yerine DEHB ile beyin bölgelerinin ilişkisi araştırılmıştır. Literatürde bu alandaki boşluk da gözetilerek DEHB'nin bireylerin hareket, dürtüsellik, hissi and karar alma işlevlerinde hasarlar oluşturmasından hareketle beynin 'basal ganglia', 'limbic system', and 'frontal cortex' alt sistemlerine odaklanılmıştır. Bu alt sistemleri oluşturan beyin bölgeleri seçilerek DEHB teşhisinde tüm beyin bölgelerinin kullanılmasından sonra en çok tercih edilen ağ olan VMA beyin bölgelerinin kullanılmasına bir alternatif oluşturulması istenmiştir. Bu alternatif oluşturulurken DEHB teşhisinde özelleşmiş bir odaklanma ve gelişimin elde edilmesi amaçlanmıştır. Bu uygulama esnasında bu sefer DEHB alt tipleri de sınıflandırmaya dahil edilmiş ve hemen tüm sınıflandırma olasılıkları için uygulama tekrarlanarak alternatif yöntem önerilerindeki gibi geniş, karşılaştırmalı ve niceliksel sonuçlar elde edilmiştir. Bu sonuçlardan gözlendiği üzere DEHB teşhisi için doğru beyin bölgeleri seçilmiştir. Ayrıca niceliksel sonuçlardan gözlendiği üzere bu tez çalışmasında DEHB-H teşhisine dair olası bir sorun üzerine bir hipotez ortaya atılmış ve niceliksel sonuçlarla incelenmiştir. Literatürde kullanılan veri tabanlarındaki DEHB-H teşhisi konan hasta sayısındaki dramatik azlık ve DEHB teşhisinde kullanılan öznel kriterlerdeki yoruma açıklık, bu çalışmada elde edilen geniş, karşılaştırmalı ve niceliksel sonuçlarla desteklenmiştir.

Browse

Browsing Doktora Tezleri by Department "LİSANSÜSTÜ EĞİTİM ENSTİTÜSÜ / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı"