Geri Dön

Rüzgâr ve güneş hibrit enerji sisteminin bulanık mantık ile optimal dizaynı

Optimal design of wind and solar energy hybrid system by using fuzzy logic

  1. Tez No: 603781
  2. Yazar: MEHMET ANAR
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ERCAN İZGİ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Enerji, Electrical and Electronics Engineering, Energy
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Elektrik Tesisleri Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 124

Özet

Günümüzde, mevcut durumda kullanılan tüketiciye uzak merkezi ve yüksek kapasiteli enerji santrallerinin aksine tüketiciye yakın kurulacak olan dağınık mikro enerji santralleri ile iletim ve dağıtım kayıplarının düşük seviyelere çekilmesi hedeflenmektedir. Hızla gelişmekte olan teknolojiye paralel olarak tüketicinin hem enerji tüketicisi hem de enerji üreticisi olabileceği çalışmalar yapılmaktadır. Akıllı şebekeler olarak yapılan bu çalışmalarda ve enerji kaynaklarının çeşitlendirilmesinde rüzgâr ve güneş sistemleri büyük öneme sahiptir. Bu çalışmada, tüketici bölgesinde tesis edilmesi planlanan mikro ölçekli rüzgar ve güneş hibrit enerji sisteminin maliyet bakımından optimal dizaynını belirleme amaçlanmıştır. Bu amaca yönelik iki farklı yöntem kullanılmıştır. Her iki yöntem içinde, tanımlanan tüketicinin bulunduğu bölgenin bir yıllık saatlik rüzgar hızı, sıcaklık ve güneş radyasyonu verileri kullanılarak; seçilen rüzgar türbini, güneş paneli ve batarya parametrelerine göre hibrit sistemin optimum tasarımını elde edilmesi sağlanmıştır. Çalışmada İstanbul Samandıra bölgesinde talep edilen bir aydınlatma yükü için tesis edilmesi düşünülen rüzgar ve güneş hibrit sisteminin, matematiksel modellerden (rüzgâr türbini, güneş paneli ve batarya) yararlanılarak bölgenin meteorolojik verilerine göre tüm kombinasyonların (NPVP= Parelel bağlı PV modül serisi adeti, Nbp= Paralel bağlı akü serisi adeti) sonuçları MATLAB programında tanımlanan algoritma ile hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçların analizini yapabilmek için her (NPVP, Nbp) ikilileri için karşılanamayan enerjinin talep edilen enerjiye oranı olarak LPSP (güç kaynağı kaybı olasılığı) değeri tanımlanmıştır. Birinci yöntemde, seçilen LPSP değerindeki (NPVP, Nbp) ikililerinin eğrileri (Trade-Off eğrileri) çizilmiştir. Sistemin maliyet denklemi oluşturularak denklemin doğrusu elde edilmiştir. Bu doğrunun, Trade – Off eğrisine teğet olduğu noktada optimum dizayn olan (NPVP, Nbp) ikilisi bulunmuştur. İkinci yöntemde; algoritmadan elde edilen sonuçlar incelenerek giriş değişkenleri LPSP ve fiyat, çıkış değişkenleri NPVP, Nbp olacak şekilde MATLAB ortamında bulanık mantık kuralları yazılarak istenen LPSP değerinde panel ve batarya fiyat durumuna göre optimum (NPVP, Nbp) ikilisi bulunmuştur. Farklı LPSP değerleri için bulunan optimum ikililerin aylara göre karşılaştırmaları yapılarak detaylı sonuçları tablolarda belirtilmiştir.

Özet (Çeviri)

Nowadays, energy transmissions' and distributions' losses are aimed to be decreased by establishing micro power plant which will be close to the power consumers instead of current power plants which have high capacity and are faraway from power consumers. Paralel to rapidly evolving technology, studies are been making to be able to be both power consumer and producer for power consumers. The wind and solar systems are of great important for these studies -which are called 'Smart Grid'- and diversification of resources. In this study, the purpose is defining the optimum design of wind and solar energy hybrid system which is planned to establish at area of power cosumer. Two different methods are used to reach optimum design. For two methods, according to wind turbine, solar panel and battery parameters, optimal design is achieved by using one-year wind speed, temperature and solar irridation datas of the location where the power consumer is at. In this study, all combinatios result of NPVP and Nbp were calculated by algorithm with using mathematical models of wind turbine, solar panel and battery in MATLAB program for the lighting load which will be established at Samandıra in Istanbul. LPSP (loss of power supply robability) is defined as ratio of unresponsive energy to requested energy for each pairs of (NPVP, Nbp) to analyze results. First method, the curves ( Trade – Off curves) of pairs (NPVP, Nbp) for selected LPSP value are plotted. The line of cost equation of system is obtained. The pair (NPVP, Nbp) -which is optimum design- is found at the point where the line is tangent to the curve. Second method, LPSP and cost are defined as input variables. Also NPVP and Nbp are defined as output variables. Then the results of the algorithm are examined and the rules are written in MATLAB Fuzzy Logic Tool Box. As a result, the optimum (NPVP, Nbp) pair is found for the desired LPSP and costs. Finally, comparisons of various LPSP values are done and the detailed results are given in the table.

Benzer Tezler

  1. Green and sustainable cellular base stations powered by renewable energy

    Yenilenebilir enerji ile güçlenen yeşil ve sürdürülebilir hücre baz istasyonları

    INAM ABBAS RAZOOQI AL-SADDAEE

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÇankırı Karatekin Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MURAT ARI

  2. Şebekeden bağımsız hibrit rüzgâr-güneş enerji üretim sisteminin bulanık mantık ile enerji akışı kontrolü

    Off grid hybrid wind-solar energy production system's energy flow control via fuzzy logic

    ÜNAL KAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAfyon Kocatepe Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YÜKSEL OĞUZ

  3. Rüzgar ve güneş hibrit güç üretim sisteminin şebekeye entegre edilmesi ve güç kalitesi kontrolünün incelenmesi

    Integration of wind and solar hybrid power generation system into the grid and investigation of power quality control

    SEDIQULLAH HABIBI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAfyon Kocatepe Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YÜKSEL OĞUZ

  4. İstanbul ve çevresinde rüzgar-güneş hibrit sisteminin karşılama oranlarının belirlenerek ANFIS tabanlı modellenmesi

    ANFIS based modeling with determining compensation rate for wind-solar hybrid system in the vicinity of Istanbul

    ESRA GÜN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Meteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET DURAN ŞAHİN

  5. Hibrit güç sistemlerinde maksimum güç noktası takibi için bulanık denetleyicinin optimizasyonu

    Optimisation of fuzzy controller for tracking maximum power point in hybrid power systems

    METİN TÜYSÜZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALİL İBRAHİM OKUMUŞ