Stability analysis and control of stochastic power systems
Stokastik güç sistemlerinin kararlılık analizi ve kontrolü
- Tez No: 567187
- Danışmanlar: PROF. DR. FERİT ACAR SAVACI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Açısal kararlılık, Elektrik güç sistemleri, Stokastik süreçler, Wiener süreci, Angular stability, Electric power systems, Stochastic processes, Wiener process
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Elektrik üretiminin artması ve küresel elektrik tüketiminin büyümesi güç dalgalanmalarında artışa yol açmaktadır. Bu tezde, bu dalgalanmaları alfa-kararlı Levy rassal süreçler olarak modelleyerek yeni bir yaklaşım önerildi. Stokastik tek makine sonsuz bara güç sistemlerinde (1) dürtüsel ve asimetrik güç dalgalanmalarının rotor açı kararlılığı üzerindeki etkisinin anlaşılmasına, ve (2) Wiener ve alfa-kararlı Levy tipi güç dalgalanmaları altında senkronizasyon için kontrol kuralı geliştirilmesine önem verilerek kararlılık analizi ve kontrolüne odaklanıldı. Yük dalgalanmalarının dağılımındaki dürtüsellik ve/veya asimetrinin, rotor açısının kararsızlığına neden olabileceği gösterildi. Bu nedenle, senkronizasyonun kaybıyla birlikte, rotor açısı dağılım açısından kararlı olmasına rağmen, ortalama kare anlamında kararlı olmayabilir. Alfa-kararlı Levy tipi yük dalgalanmalarının varlığında mekanik güç ve sönüm parametrelerine bağlı olarak rotor açısının kararlılığının sağlandığı başlangıç koşullarının kümesi bulundu. Dürtüsel ve asimetrik yük dalgalanmalarının etkisini incelemek için farklı karakteristik üstel ve simetri (çarpıklık) parametreleri seçildi ve rotor açısının kararlı denge noktasına geri dönme olasılıkları hesaplandı. Ayrıca, Wiener tipi stokastik dalgalanmaların varlığında rassal hassasiyet fonksiyonunu en aza indirerek, tek makineli sonsuz bara güç sistemlerinde rotor açı kararlılığının kontrolü incelendi. Alfa-kararlı Levy tipi güç dalgalanmalarının varlığında tek makineli sonsuz bara sisteminin rotor açı saçılımı için analitik bir ifade çıkarıldı. Rotor açı saçılımını en aza indirgeyen kontrol kuralı elde edildi.
Özet (Çeviri)
Increase of the electricity generation and the growth of global electricity consumption lead to an increase in the power fluctuations. In this dissertation, we have proposed a novel approach by modeling these fluctuations as alpha-stable Levy processes. We have focused on the stability analysis and control for stochastic single machine infinite bus system with an emphasis on (1) understanding the effect of impulsive and asymmetric power fluctuations on the rotor angle stability, and (2) developing control rule for synchronism in the presence of Wiener and alpha-stable Levy type power fluctuations. We have investigated the basin stability over the parameter space of mechanical power and damping parameters in the presence of alpha-stable Levy type load fluctuations. The probabilities of returning to the stable equilibrium point have been calculated for different characteristic exponent and skewness parameters of alpha-stable Levy motion to see the effect of impulsive and asymmetric load fluctuations. It has been shown that the impulsiveness and/or asymmetry in the distributions of the load fluctuations can cause the instability of the rotor angle. Hence, the synchronism is lost and the rotor angle despite being stable in the sense of probability, might not be stable in the mean square sense. Furthermore, we have studied the control of the rotor angle stability of single machine infinite bus power system in the presence of Wiener type stochastic fluctuations by minimizing the stochastic sensitivity function. We have also derived an analytical expression for the rotor angle dispersion of single machine infinite bus system in the presence of alpha-stable Levy type power fluctuations. The control rule for the minimization of the rotor angle dispersion has been achieved.
Benzer Tezler
- Rüzgar enerjisi üretim dengesizliklerinin yol açtığı enerji piyasasındaki tahmin zorluğunun depolama sistemi ile ekonomik karşılaştırılması ve değerlendirilmesi
Economic comparison and evaluation of the forecasting challenge in the energy market caused by wind power generation imbalances with storage systems
SİMGE ACAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURAK BARUTÇU
- Optimizasyon tabanlı bir su kaynakları sistemi modelleme aracının geliştirilmesi ve çok amaçlı sektörel tahsise uygulanması
Development of an optimization-based modeling tool for water resources systems and application to multi-objective sectoral allocation
SALİM YAYKIRAN
Doktora
Türkçe
2025
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPASLAN EKDAL
- Transformer tabanlı öznitelik bütünleştirme ile eksik veriye dayanıklı tahminsel model geliştirilmesi
Development of a predictive model robust to missing data via transformer-based feature integration
DUYGU BAYRAK GÜMÜŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSakarya ÜniversitesiBilişim Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMED KOTAN
- Sarıyer-Çayırbaşı karayolu tüneli elektrik sistemi harmonik analizi ve filtre tasarımı
Sariyer-Çayirbaşi road tunnel electrical system harmonic analysis and filter design
AHMET UĞUR BAĞATIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEN DEMİRÖREN
- Stability analysis of nonlinear dynamical systems with Lévy typeperturbations
Lévy tip pertürbasyonlu doğrusal olmayan dinamik sistemlerin kararlılık analizi
EGE TAMCI
Doktora
İngilizce
2023
Matematikİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMatematik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET BATAL
PROF. DR. FERİT ACAR SAVACI