Dağıtım transformatörlerinin metasezgisel algoritmalarla tasarım optimizasyonu
Design optimization of distribution transformers with metaheuristic algorithms
- Tez No: 462918
- Danışmanlar: PROF. DR. NEJAT YUMUŞAK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sakarya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar ve Bilişim Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 112
Özet
Dünyadaki pek çok ekonomi, yüksek verimli transformatörlerin kullanımını zorunlu kılan veya teşvik eden enerji verimliliği yönetmelikleri veya teşvik programları kabul etmiştir. Öte yandan, transformatör verimliliğindeki artışlar, transformatör ağırlık ve boyutunda bazen % 50 hatta daha fazla bir artışı gerektirmektedir. Transformatör endüstrisi bu nedenle gerçekten en iyi tasarımları geliştirme uğraşısı ile karşı karşıyadır. Transformatör tasarım optimizasyonu (TDO) problemi, karmaşık ve süreksiz amaç fonksiyonlu ve kısıtlı karma-tamsayılı bir doğrusal olmayan programlama problemidir. TDO'nun amacı, ulusal ve/veya ulusal standartlar ve müşteri şartnameleri uyarıca, mevcut malzemeleri ekonomik olarak kullanarak daha düşük boyut, ağırlık ve maliyet ve daha yüksek işletme performansı elde etmek üzere transformatörün tüm bileşenlerinin niteliklerinin detaylı olarak hesaplanmasıdır. Bu çalışmada TDO probleminin çözümü için beş modern metasezgisel optimizasyon algoritması uygulamasının ayrıntılı karşılaştırmalı analizi üç test vakası üzerinde gösterilmiş ve iki algoritma önerilmiştir; önerilen bu algoritmaların, rassal özelliklerine rağmen, garanti edilmiş küresel yakınsama özelliklerine sahip oldukları doğrulanmıştır. Algoritmaların karşılaştırılması için pragmatik bir kıyaslama yöntemi geliştirilmiştir. Literatürde sunulan TDO yöntemleri nadiren üretimde doğrudan uygulanabilir çözümler üretir; tasarım mühendisinin genellikle teorik çözümü pratik olarak uygulanabilir bir hale dönüştürmek için ek çaba harcaması gerekir. Bu problem bu çalışmada ele alınmış ve piyasada mevcut veya üretime uygun boyutlara sahip çözümler üreten bir ayrık transformatör tasarım optimizasyon yöntemi önerilmiştir Ayrıca, amaç fonksiyonu ve kısıt hesaplamalarını azaltmak için basit bir yöntem önerilmiştir. Yöntem, önbellekleme tekniği kullanılarak arama işlemi sırasında yinelenen tasarım vektörleri için hesaplamaların atlanması esasına dayanmaktadır. Performans testleri, teorik TDO için Rekabetçi-Uyarlamalı Diferansiyel Gelişim ve Guguk Kuşu Arama, Pratik TDO için de Guguk Kuşu Arama ve Çiçek Tozlaşma algoritmaları kullanıldığında küresel optimum ve ona çok yakın sonuçlar elde edildiğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Many economies in the world have adopted energy-efficiency requirements or incentive programs mandating or promoting the use of energy-efficient transformers. On the other hand, increases in transformer efficiency are subject to increases in transformer weight and size, sometimes as much as 50% or even more. The transformer manufacturing industry is therefore faced with the challenge to develop truly optimum designs. Transformer design optimization (TDO) is a mixed-integer nonlinear programming problem having complex and discontinuous objective function and constraints, with the objective of detailed calculation of the characteristics of a transformer based on national and/or international standards and transformer user requirements, using available materials and manufacturing processes, to minimize manufacturing cost or total owning cost, while maximizing operating performance. Detailed comparative analysis of the application of five modern metaheuristic optimization algorithms for the solution of TDO problem are carried out in this study, demonstrated on three test cases; and two algorithms are proposed, for which it has been verified that they possess guaranteed global convergence properties in spite of their inherent stochastic nature. A pragmatic benchmarking scheme is used for comparison of the algorithms. Transformer design optimization methods presented in the literature rarely yield solutions directly applicable in production; the design engineer usually needs to convert the theoretical solution to a practical one. This problem is addressed in this study, and a discrete transformer design optimization method is proposed which yields solutions with commercially available or productionally feasible dimensions Furthermore, a simple method is proposed to reduce the number of objective function and constraint calculations. The method is based on skipping calculations for design vectors recurring during the search process, by the use of caching technique Performance tests showed that global or near-global optimum solutions can be obtained with b6e6rl and CS for TDO, and CS and FPA algorithms for DTDO.
Benzer Tezler
- Optimal integration of dg units into unbalanced distribution networks
Dengesiz elektrik dağıtım şebekelerinde dağıtık üretim birimlerinin optimal entgrasyonu
MOHAMMED BAMATRAF
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYDOĞAN ÖZDEMİR
PROF. DR. OĞUZHAN CEYLAN
- Dağıtım transformatörlerinin bağlantı gruplarına göre harmonik simulasyonu
Harmonic simulation of distribution transformers due to the connection groups
HAKAN SAĞLAM
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ASLAN İNAN
- Dağıtım transformatörlerinin parametrelerin nesnelerin interneti kullanarak uzaktan izlenmesi
Remote monitoring of distribution transformer's parameters by using internet of things
MEHMET HASIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CENGİZ POLAT UZUNOĞLU
DOÇ. DR. SERAP CEKLİ
- Yağlı tip elektrik dağıtım transformatörlerinin kurutulması için geçişli fırın modellemesi ve analizi
Başlık çevirisi yok
MURAT GÜNCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
EnerjiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüEnerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERCÜMENT ÖZER
- Determination of hot-spot temperature for onan distribution transformers with dynamic thermal modelling
Onan soğutmalı dağıtım transformatörlerinin en-sıcak nokta sıcaklığının dinamik ısıl modelleme ile belirlenmesi
OLUŞ SÖNMEZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÜVEN KÖMÜRGÖZ