Doktora Tezleri

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

Browse

Browsing Doktora Tezleri by Subject "Active Power Optimization"

Filter results by typing the first few letters
Now showing 1 - 1 of 1
  • Thumbnail Image
    Doctoral Thesis
    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.