Methods of lıfetıme estımatıon and enhancement for type-4 wınd turbıne converters
Tip-4 rüzgar türbini dönüştürücüleri için ömür süresi tahmin ve iyileştirme yöntemleri
- Tez No: 1020357
- Danışmanlar: PROF. DR. AYDIN AKAN, DR. ÖĞR. ÜYESİ ERHAN DEMİROK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Enerji, Electrical and Electronics Engineering, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Ekonomi Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Rüzgar türbini güç dönüştürücülerinin ömür boyu tahmini sadece işletme esnasinda değil, aynı zamanda tasarım aşaması için de faydalar sağlar. Güç dönüştürücülerinin ömrünü iyileştirmek için önerilen birçok yöntem olsa da, bunların hepsi donanım ve/veya yazılım yükseltmesine dayanmaktadır. Bu tez çalışmasında, ömür süresi tahmin yöntemleri ve ömür süresi artırma yöntemleri tanıtılmakta ve tartışılmaktadır. Bu çalışmada Tip-4 rüzgar türbini güç dönüştürücüleri için ömür süresi artırımı için çeşitli yöntemler önerilmiştir. MSC (makine tarafı çevirgeci) diyotlarına düşük akımlı ekstra Si/SiC diyot eklemek, mekanik anahtarlar kullanarak MSC ve GSC'yi yer değiştirmek, ek donanım veya yazılım kullanmadan dönüştürücü çiftlerini yer değiştirmek, GFM dönüştürücüler için uyarlanabilir atalet yaklaşımı ve MSC çıkışında iki kademeli bobin kullanarak aktif termal kontrol önerilen yöntemlerdir. Çevirgeç yer değiştirme yöntemi, yarı iletkenlerin yaşlanma etkisini dikkate alarak veya görmezden gelerek dönüştürücü sisteminin ömrünü %85'in üzerinde artırmıştır. Bu yöntem ayrıca potansiyel LCoE artışını %0,17-0,7 oranında önleyebilir. Uyarlanabilir atalet yöntemi, daha yüksek sıcaklığa sahip dönüştürücü gruplarının atalet değerlerini sınırlayarak ve frekans desteğini diğer dönüştürücülere kaydırarak ömür süresince tüketimin önemli ölçüde artmasını önler. Tez çalışmasından bir diğer araştırma, PDF seçimi ve Monte Carlo simülasyonunun uygulanmasının ömür süresi sonuçları üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğudur. 2-parametreli Weibull PDF (iyi bilinen ve en çok kullanılan PDF) ömür beklentisini daha fazla tahmin eder. Ayrıca, Monte Carlo uygulaması için yaşam parametreleri sıcaklık parametrelerinden daha baskındır.
Özet (Çeviri)
Lifetime estimation for wind turbine power converters brings benefits not only for the operation but also for the design phase. Although there are many proposed methods to improve the lifetime of power converters, all of them are based on hardware and/or software upgrade. In this thesis study, lifetime estimation methods are introduced and discussed as well as lifetime enhancement methods. Several lifetime enhancement methods have been proposed in this study for Type-4 wind turbine power converters. Adding an extra low-current Si/SiC diode to MSC diodes, swapping MSC and GSC by using mechanical switches, swapping converter pairs without using additional hardware or software, adaptive inertia approach for GFM converters and active thermal control by using a two-step switched inductor at MSC output are the main proposed methods. Swapping converters method has increased the lifetime of converter system over 85% by considering or ignoring aging effect of semiconductors. This method may also prevent a potential LCoE increase by 0.17%-0.7%. Adaptive inertia method prevents significant increase of lifetime consumption by limiting inertia values of converter groups having higher temperature and by shifting frequency support to other converters. Another investigation from the thesis study is that the selection of PDF and implementation of Monte Carlo simulation have a significant impact on lifetime results. 2-parameter Weibull PDF (well-known and mostly used PDF) overestimates the lifetime expectancy. In addition, lifetime parameters are more dominant than temperature parameters for Monte Carlo implementation.
Benzer Tezler
- Markov ve Gibbs rastlantı alan modelleri ile doku sentezleme ve sınıflandırma
Texture synthesis and classification using Markov and Gibbs random field models
ERDOĞAN CAMCIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1990
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. ERDAL PANAYIRCI
- Uydu verileri ile İstanbul Boğazı ve Haliç'de su kirliliğinin makro düzeyde belirlenmesi
Intrepretation at macro level as pollution of water resources of remotely sensed data of Bosphorus and golden horn estuary by an unsupervised and supervised classification method
H.GONCA COŞKUN
- Uçaklarda buzlanmanın nümerik olarak incelenmesi ve uçuş profili boyunca hava tahmin modeli uygulaması
Numerical investigation of aircraft icing and practice of weather forecast model along flight profile
ÖMER AKBAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET DURAN ŞAHİN
- Rastgele markov alanları ve hücresel sinir ağları ile görüntü işleme
Image processing with markow random fields and cellular neural networks
MAHMUT ŞAMİL SAĞIROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OSMAN NURİ UÇAN
- İtü trıga mark II araştırma reaktörü kalbi için rekonfigürasyon çalışması
Reconfiguration study for the core of the itu triga mark II research reactor
ZEYNEP BODUROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Nükleer Mühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiNükleer Araştırmalar Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TAYFUN AKYÜREK