Uçaktan şebekeye enerji aktarımı destekli havalimanı mikroşebekelerinde bütünleşik enerji yönetimi ve optimizasyonu
Integrated energy management and optimization of airport microgrids supported by aircraft-to-grid energy transfer
- Tez No: 1018535
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AYŞE KÜBRA TATAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Enerji, Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering, Energy, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Tesisleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Havalimanı mikroşebekelerinin işletimi, artan elektrifikasyon eğilimleri, yenilenebilir enerji kaynaklarının değişken üretim karakteristiği ve zamanla değişen elektrik fiyatları nedeniyle giderek daha karmaşık hale gelmektedir. Özellikle daha fazla elektrikli uçak (more electric aircraft, MEA), elektrikli araç park bölgesi (EAPB) ve yer hizmet ekipmanları gibi yeni yüklerin sisteme dahil olması, havalimanı enerji altyapısının daha esnek ve koordineli biçimde yönetilmesini gerekli kılmaktadır. Bu tez çalışmasında, güneş enerjisi destekli bir havalimanı mikroşebekesinde uçaktan şebekeye enerji aktarımı (Aircraft-to-Grid, A2G) yaklaşımına dayalı optimizasyon temelli bir enerji yönetim sistemi geliştirilmiştir. Önerilen modelde fotovoltaik (PV) üretim sistemi, batarya enerji depolama sistemi (BEDS), uçak batarya sistemleri, EAPB ve ana şebeke arasındaki güç akışları birlikte ele alınmıştır. Enerji yönetim problemi, karma tam sayılı doğrusal programlama (Mixed Integer Linear Programming, MILP) yöntemi kullanılarak modellenmiş ve zaman değişkenli elektrik alış/satış fiyatları dikkate alınarak toplam işletme maliyetinin azaltılması hedeflenmiştir. Model kapsamında güç dengesi, şarj/deşarj sınırları, enerji seviyesi kısıtları, şebeke alış/satış limitleri ve uçak bataryalarına ilişkin operasyonel kısıtlar dikkate alınmıştır. Elde edilen sonuçlar, BEDS PV üretimi ve elektrik fiyatlarındaki değişimlere bağlı olarak enerjiyi farklı noktalara yönlendirerek mikroşebeke esnekliğini artırdığını göstermektedir. Ayrıca A2G entegrasyonu sayesinde uçak bataryalarının yalnızca şarj edilmesi gereken yükler olarak kullanılmasının yanı sıra uygun koşullarda mikroşebeke ve şebeke etkileşimine katkı sağlayabilen esnek enerji varlıkları olarak kullanılabileceği ortaya konulmuştur. Genel olarak bu tez çalışması, A2G ve BEDS koordineli işletiminin havalimanı mikroşebekelerinde toplam işletme maliyetini azaltma, yenilenebilir enerji kullanımını artırma ve sistem esnekliğini iyileştirme açısından uygulanabilir bir yaklaşım olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Airport microgrid operation is becoming increasingly complex due to rising electrification trends, the variable generation characteristics of renewable energy sources, and time-varying electricity prices. In particular, the integration of new loads such as electric aircraft, electric vehicle parking areas, and ground service equipment requires airport energy infrastructure to be managed in a more flexible and coordinated manner. This thesis develops an optimization-based energy management system for an airport microgrid powered by solar energy, based on an aircraft-to-grid (A2G) energy transfer approach. The proposed model considers the power flows between the photovoltaic (PV) generation system, battery energy storage system (BEDS), aircraft battery systems, EAPB, and the main grid. The energy management problem is modeled using mixed integer linear programming (MILP), aiming to reduce total operating costs by considering time-variable electricity purchase and sale prices. The model considered power balance, charge/discharge limits, energy level constraints, grid purchase/sale limits, and operational constraints related to aircraft batteries. The results show that BEDS increases microgrid flexibility by redirecting energy to different points depending on changes in PV production and electricity prices. Furthermore, thanks to A2G integration, it has been demonstrated that aircraft batteries can be used not only as loads requiring charging but also as flexible energy assets that can contribute to microgrid and grid interaction under appropriate conditions. Overall, this thesis demonstrates that the coordinated operation of A2G and BEDS is a viable approach for reducing total operating costs, increasing renewable energy use, and improving system resilience in airport microgrids.
Benzer Tezler
- Enerji hattı iletişimiyle akıllı şebekeler için uzaktan izleme sistemi tasarımı
The remote monitoring system design with power line communication for smart grids
HİLAL İRGAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiNevşehir Hacı Bektaş Veli ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERSAN KABALCI
DOÇ. DR. YASİN KABALCI
- Akıllı şebekelerde şebekeye bağlı ve şebekeden bağımsız hibrit yenilenebilir enerji sistemlerinin tekno-ekonomik karşılaştırmalı analizi ile akıllı ev uygulamaları
Techno-economic comparative analysis of grid-connected and islanded hybrid renewable energy systems and smart home applications in smart grids
ONUR AYAN
Doktora
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BELGİN EMRE TÜRKAY
- Uçtan uca enerji ticareti için ortak enerji depolama sistemlerini dikkate alan optimum teklif stratejisi
Optimal bidding strategy for peer-to-peer energy trading considering community energy storage
TAYFUR GÖKÇEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OZAN ERDİNÇ
DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM ŞENGÖR
- Fotovoltaik sistem entegreli akıllı şebeke için ZigBee aygıtları ile enerji kontrolü ve izlemenin gerçekleştirilmesi
Energy management and monitoring within photovoltaic system integrated smart grid using ZigBee devices
HALE BAKIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET AFŞİN KULAKSIZ
- Bilecik ili Akpınar ve Düzdağ güneş enerji santrallerinin performanslarının PV syst programı yardımı ile karşılaştırılması
Comparison of the performances of Akpınar and Düzdağ solar power plants in Bilecik with the help of the PV syst program
ABDULLAH SAMED NAZİKSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
EnerjiKarabük ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEZAYİ YILMAZ