Development of a supervisory controller for energy management problems
Enerji yönetimi problemleri için yönetici tipte kontrolcü tasarımı
- Tez No: 286306
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. MELİH ÇAKMAKCI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- Bilgisayar destekli enerji yönetim sistemleri ve kontrol merkezleri
Computer based energy management system and control centres
METİN İZGİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1992
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. NESRİN TARKAN
- Enerji sistemlerinin optimizasyon problemleri ve tabu araştırması
Optimization problems of energy systems and tabu search
TÜRKER YAVUZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiNiğde ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TANKUT YALÇINÖZ
- Bir tekstil işletmesinde kalite kontrol çemberleri tasarımı
The Design of the qualty control circles in a textile company
AYDAN BASKIN
- 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
2004
Eğitim ve ÖğretimGazi Üniversitesiİngiliz Dili Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. PAŞA TEVFİK CEPHE
- Doğal gazlı taşıtların geliştirilmesi ve benzinli taşıtlarla karşılaştırılması
Development of natural gas vehicles and comparison of gasoline vehicles
HAKAN TURHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. H. ERTUĞRUL ARSLAN