Akıllı şebekeler için yeni bir ev enerji yönetim algoritmasının geliştirilmesi ve uygulanması
Development and implementation of a new home energy management algorithm for smart grids
- Tez No: 432125
- Danışmanlar: DOÇ. DR. UĞUR SAVAŞ SELAMOĞULLARI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Enerji, Mühendislik Bilimleri, Electrical and Electronics Engineering, Energy, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- 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: 132
Özet
Çevresel faktörler ve fosil yakıtların tükeniyor olması nedeniyle günümüzde elektrik enerjisinin daha çevreci üretilip daha verimli kullanılması zorunlu hale gelmiştir. Bu nedenle üretim tarafında yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı yaygınlaşırken yük tarafında talep cevabı uygulamaları kullanılmaya başlanmıştır. Talep cevabı uygulamaları ile bir tüketicinin güç kullanımı farklı parametrelere göre kontrol edilebilir hale gelmektedir. Mevcut elektrik sisteminin yazılım ve haberleşme teknolojileri ile donatıldığı akıllı şebekeler yapısı altında talep cevabı uygulamaları daha da yaygın kullanılmaya başlanmıştır. Akıllı şebekelerin bir alt birimi olan akıllı evlerde elektrik tüketiminin kontrolü için talep cevabı çalışmalarının altında ev enerji yönetim algoritmaları geliştirilmektedir. Bu çalışmada, yenilenebilir enerji kaynaklarından beslenen bir akıllı ev için yeni bir ev enerji yönetim algoritması geliştirilmiştir. Geliştirilen enerji yönetim algoritmasında temel amaçlar tüketicinin konforunu maksimize edecek şekilde yüklerin kontrol edilebilmesi ve gerçek zamanlı fiyatlandırma uygulamasının bulunması durumunda tüketicinin elektrik faturasını düşürmektir. Geliştirilen algoritmada evdeki cihazların güç tüketimlerinin düşürülmesi öncelikle gerilim azaltımı ile sağlanmaktadır. Böylece, literatürde yaygın olarak kullanılan yük öteleme veya yük atma gibi yöntemler ile karşılaştırıldığında cihazların çalışmasına doğrudan müdahale en aza indirilmekte ve tüketici konforu maksimize edilmektedir. Ayrıca, yenilenebilir enerji kaynaklarından elde edilebilecek güç değerlerinin tahmini ve akıllı şebeke tarafından gönderilen gerçek zamanlı fiyat bilgisi dikkate alınarak 5 dakikada bir sistemin bir sonraki durumuna karar verilen dinamik bir ev enerji yönetim algoritması geliştirilmiştir. Geliştirilen ev enerji yönetim algoritmasının performansı hem benzetim ortamında hem de deneysel olarak Yıldız Teknik Üniversitesi Akıllı Ev Laboratuvarı'nda test edilmiştir. Böylece, geliştirilen ev enerji yönetim algoritmasının pratik uygulanabilirliği de gösterilmiştir. Elde edilen sonuçlar incelendiğinde yük tarafında sadece gerilim azaltımı ile pik güç değerinde yaklaşık %18'lik bir düşüş elde edilebilirken gerilim azaltımı ile birlikte sadece elektrikli ısıtıcının ötelenmesi ile pik güç değerinde yaklaşık %40'lık bir düşüş elde edilebildiği gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
Due to environmental concerns and the depleting fossil energy sources, more efficient use of electrical energy and environmental friendly electrical energy generation have become a necessity. Thus, the use of renewable energy sources for electrical energy generation has increased in recent years and demand response applications have been employed at the customer side so that the power consumption of end user can be controlled based on various parameters. Demand response applications have been more frequently used with the smart grid concept-which is defined as the combination of communication technologies and software with the existing grid. Home energy management algorithms under demand response applications are being developed for smart homes-a subunit of the smart grid- to control the electrical power consumption. In this study, a new home energy management algorithm is developed for a renewable energy supplied smart home. Main aims of the developed algorithm are to maximize customer comfort and to lower the electricity bill of the customer by considering real time pricing. In the developed algorithm, voltage reduction is primarily used to lower the power consumption of household appliances compared to commonly used methods of load shifting and load shedding reported in the literature. Since the operations of appliances are not interrupted with the voltage control, customer comfort is maximized. In addition, a dynamic home energy management is developed so that the state of energy management system for the next 5-minute duration can be determined by considering both real time price information provided by the smart grid and short term renewable energy generation forecasts. Both simulation and experimental studies have been completed to evaluate the performance of the developed home energy management algorithm. YTU smart home laboratory is used for experimental verification. Thus, the practical applicability of the developed algorithm is also demonstrated. Results showed that the peak power reduction of about 18% is achieved with only voltage control and about 40% is achieved with voltage control and electric heater shifting.
Benzer Tezler
- Yazılım tanımlı ağlar ve nesnelerin interneti temelli akıllı şebekelerde anomali tespiti
Anomaly detection in smart grids based on software-defined networks and the internet of things
HİLAL YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSakarya ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSA BALTA
- 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
- An agent-based energy management approach for V2X-capable charger clusters
V2X özellikli şarj kümeleri için etmen-tabanlı enerji yönetim yaklaşımı
GÜLEN AKYÜN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT YILMAZ
- Elektrikli ev aletlerinde müdahalesiz yük izleme, hibrit algoritma ile sınıflandırma ve kontrolünün gerçekleştirilmesi
Non-intrusive load monitoring, classification with hybrid algortihm and control in electric home appliances
FETHİ BATINCAN GÜRBÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAMAZAN BAYINDIR
- Development of a home energy management system to increase renewable self-consumption in households considering demand-side flexibility
Talep tarafı esnekliği dikkate alınarak konutlarda yenilenebilir öz tüketimi artırmaya yönelik bir ev enerji yönetim sistemi geliştirilmesi
ANIL CAN DUMAN
Doktora
İngilizce
2024
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖNDER GÜLER