Geri Dön

Development of a supervisory controller for energy management problems

Enerji yönetimi problemleri için yönetici tipte kontrolcü tasarımı

  1. Tez No: 286306
  2. Yazar: EMRE AKGÜN
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. MELİH ÇAKMAKCI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2011
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bölümü
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 107

Özet

Günümüzde, birden fazla enerji kaynağına sahip olan sistemlerin, hibrit otomobiller gibi, popüleritesinin arttığı gözlemlenmektedir. Bu durumun altında yatan başlıca sebep ise çok kaynaklı enerji sistemlerinin çevresel yönden şu anda kullandığımız tek kaynağa bağlı enerji sistemlerinden, benzinli arabalar gibi, daha başarılı bir performans göstermesidir. Öte yandan bu tip birden fazla kaynaklı sistemler sundukları yeni operasyon modları sayesinde mevcut sistemlerden daha verimli çalışma potansiyeline sahiptirler. Fakat doğru operasyon modunu ve buna ilişkin güç seviyelerini belirlemek sorun teşkil etmektedir. Bu problem enerji yönetimi problemi olarak adlandırılmıştır.Bu tezde çoklu kaynağa sahip bir yerleşim alanının enerji yönetimi problemini çözmek için yönetici tipte bir kontrolcü tasarlanmıştır. Bu doğrultuda öncelikle literatürde varolan matematiksel modellerden yararlanılarak sistem için bir dinamik optimizasyon formülasyonu oluşturulmuştur. Daha sonra dinamik optimizasyon çıktılarından yararlanılarak gerçek hayatta uygulanabilecek kurallar çıkartılmış ve kontrolcü oluşturulmuştur.Matlab/Simulink ortamında yapılan simülasyonlar sonucu, tasarlanan kontrolcünün literatürde varolan sezgisel kontrolcülerden, seçilen tüm performans parametrelerinde, günlük olarak yaklaşık %1-2 daha iyi performans gösterdiği saptanmıştır.Bu tez, daha önce otomotiv sektöründe uygulanmış bir çözümden yola çıkılarak ev ortamı için yaratılan kontrolcünün genelleştirilmesi ile tamamlanmıştır. Bu genel formülasyon kullanılarak farklı alanlardaki enerji yönetimi problemleri çözülebilmektedir. Yaratılan genel formun kullanımını göstermek amacıyla amacıyla mobil cihazlarda enerji yönetimi yapmak için bir formülizasyon gösterilmiştir.

Özet (Çeviri)

Multi energy source systems, like hybrid electric vehicles in automotive industry, started to attract attention as a remedy for the greenhouse gas emission problem. Although their environmental performances are better than conventional technologies such as the case of gasoline vehicles versus hybrid electric vehicles in automotive industry, their operational management can be challenging due to their increased complexity. One of these challenges is the operational management of the energy flow among these multiple sources and sinks which in this context referred as the energy management problem.In this thesis, a supervisory controller is developed to operate at a residential environment with multiple energy sources. First, dynamic optimization techniques are applied to the available mathematical models of the multi-energy sources to create a non-causal optimal controller. Then, a set of implementable rules are extracted by analyzing the optimal trajectories resulted from the dynamic optimization to create a causal supervisory controller.Several simulations are conducted with Matlab/Simulink to validate the developed controller. The supervisory controller achieves not only a daily cost reduction between 6-7.5% compared to conventional energy infrastructure used in residential areas but also performs 2% better than heuristic control techniques available in the literature. Another simulation study is conducted, with different demand cycles, for verification of the controller. Although its performance reduces as expected, it still performs 1% better than heuristic control strategies.In the final part of this thesis, the formulation used in the residential problem which was originally adopted from an example in automotive industry, is generalized so that it can be used in all types of energy management problems. Finally, for exemplary purposes, a formulation for energy management problem in mobile devices is created by using the developed generic formulation.

Benzer Tezler

  1. Bilgisayar destekli enerji yönetim sistemleri ve kontrol merkezleri

    Computer based energy management system and control centres

    METİN İZGİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1992

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF. DR. NESRİN TARKAN

  2. Enerji sistemlerinin optimizasyon problemleri ve tabu araştırması

    Optimization problems of energy systems and tabu search

    TÜRKER YAVUZER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2002

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiNiğde Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TANKUT YALÇINÖZ

  3. Bir tekstil işletmesinde kalite kontrol çemberleri tasarımı

    The Design of the qualty control circles in a textile company

    AYDAN BASKIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1994

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. SEMRA DURMUŞOĞLU

  4. The significance and the contribution of 6+1 traits of writing to the success of the students in writing courses in English language teaching

    Yazmanın 6+1 özelliğinin İngilizce öğretiminde yazılı anlatım derslerindeki öğrenci başarısına katkısı ve önemi

    ÖZLEM YAZAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2004

    Eğitim ve ÖğretimGazi Üniversitesi

    İngiliz Dili Eğitimi Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. PAŞA TEVFİK CEPHE

  5. Doğal gazlı taşıtların geliştirilmesi ve benzinli taşıtlarla karşılaştırılması

    Development of natural gas vehicles and comparison of gasoline vehicles

    HAKAN TURHAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. H. ERTUĞRUL ARSLAN