Elektrikli araçların yaygınlaşmasının elektrifikasyon altyapısına getireceği etkilerin incelenmesi ve akıllı şarj sistemi önerisi, Türkiye örneği
Examining the effects of the spread of electric vehicles on the electrification infrastructure and proposing a smart charging system, the case of Turkey
- Tez No: 1002111
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET ALİ ERTÜRK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Ulaşım, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Transportation, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Akıllı Ulaşım Sistemleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Akıllı Ulaşım Sistemleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Elektrikli araçların (EA) ulaşım sektöründeki payının artması, elektrik dağıtım şebekeleri üzerinde kapasite yönetimi ve enerji kalitesi açısından yeni zorluklar doğurmaktadır. Bu çalışma, EA yaygınlaşmasının elektrifikasyon altyapısı üzerindeki etkilerini Türkiye'den seçilen iki farklı karakteristikteki trafo merkezi (1. Grup: 400 kVA AG ve 2. Grup: 8000 kVA OG) üzerinden gerçek saha verileriyle analiz etmeyi amaçlamaktadır. Metodolojik olarak; trafo yüklenme oranları, EA şarj profilleri ve güç faktörü değişimleri 15 dakikalık yüksek çözünürlüklü verilerle incelenmiş; şarj yükleri ile baz yükler arasındaki ilişki korelasyon analizleriyle saptanmıştır. Araştırma bulguları, EA şarjının kontrolsüz gerçekleşmesi durumunda özellikle düşük kapasiteli trafo merkezlerinde (1. Grup) %120,46 gibi kritik yük seviyelerine ulaşıldığını ortaya koymuştur. Buna karşılık, OG seviyesindeki altyapının (2. Grup) yüksek barındırma kapasitesine sahip olduğu ve EA şarj ünitelerindeki aktif güç faktörü düzenleme (PFC) teknolojisinin toplam şebeke güç kalitesini pozitif yönde etkilediği tespit edilmiştir. Saptanan bu kapasite kısıtlarını yönetmek amacıyla tez kapsamında; zaman ve güç kontrolü, kullanıcı yönlendirme ve altyapı dayanıklılığını kapsayan“Bütünleşik Akıllı Şarj Modeli”önerilmiştir. Model; puant tıraşlama, dinamik yük yönetimi, yenilenebilir enerji entegrasyonu ve termik yaşlanma odaklı 15 ana strateji üzerine kurgulanmıştır. Yapılan analizler, önerilen modelin uygulanmasıyla mevcut altyapı yatırımlarının korunabileceğini ve EA şarjının yönetilebilir bir esnek yük unsuruna dönüştürülebileceğini kanıtlamaktadır.
Özet (Çeviri)
The increasing share of Electric Vehicles (EVs) in the transportation sector presents new challenges for electric power distribution grids in terms of capacity management and power quality. This study aims to analyze the impacts of EV proliferation on electrification infrastructure through real-world field data obtained from two transformer substations with distinct characteristics in Turkey (Group 1: 400 kVA LV and Group 2: 8000 kVA MV). Methodologically, transformer loading rates, EV charging profiles, and power factor variations were examined using 15-minute high-resolution data; furthermore, the relationship between charging loads and base loads was determined through correlation analyses. Research findings reveal that under uncoordinated charging scenarios, critical load levels of up to 120.46% are reached, particularly in low-capacity transformer substations (Group 1). Conversely, it was found that the medium-voltage (MV) infrastructure (Group 2) possesses high hosting capacity and that the Active Power Factor Correction (PFC) technology in EV charging units positively influences overall grid power quality. To manage these identified capacity constraints, an“Integrated Smart Charging Model”is proposed, encompassing time and power control, user guidance, and infrastructure resilience. The model is structured around 15 core strategies focused on peak shaving, dynamic load management, renewable energy integration, and thermal aging. The conducted analyses demonstrate that the implementation of the proposed model can preserve existing infrastructure investments and transform EV charging into a manageable flexible load asset.
Benzer Tezler
- Optimized power control strategy for a proton exchange membrane fuel cell system
Proton değişim membranlı yakıt hücresi sistemi için optimize edilmiş güç kontrol stratejisi
ÖMER BURAK SARIÇAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Otomotiv Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİKRET ÇALIŞKAN
- Değişken komşuluk arama algoritmaları ile elektrikli araç rotalama problemlerinin çözümü
Variable neighborhood search algorithms for solving electric vehicle routing problems
YUSUF YILMAZ
Doktora
Türkçe
2023
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CAN BERK KALAYCI
- Design and implementation of phase-shifted full-bridge converter with a current doubler for HV to LV battery charger in electric vehicles
Elektrikli araçlarda YG bataryadan AG bataryayı şarj eden akım katlayıcılı faz kaymalı tam köprü dönüştürücünün tasarımı ve gerçeklemesi
TEVHİDE DAYIOĞLU YURDAKONAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT YILMAZ
- Elektrikli araçların akıllı şebekeye entegrasyonu ve şebekeye etkilerinin yapay zekâ yöntemleriyle analizi
Integration of electric vehicles into the smart grid and analysis of their effects on the grid with artificial intelligence methods
KADİR OLCAY
Doktora
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NURETTİN ÇETİNKAYA
- Hibrit ve elektrikli araçlarda volan ve ultrakapasitör teknolojilerinin kullanımının incelenmesi ve volan enerji depolama ünitesinin prototip üretimi
Investigation of flywheel and ultracapacitor technologies used in electric and hybrid electric vehicles and prototype production of flywheel energy storage unit
KORAY ERHAN
Doktora
Türkçe
2018
EnerjiKocaeli ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENGİN ÖZDEMİR