Geri Dön

Şebekeye bağlı modüler çok seviyeli dönüştürücü içeren yüksek gerilim doğru akım iletim sistemlerinin kontrol ve optimizasyonu

Control and optimization of high voltage direct current transmission systems including grid connected modular multilevel converter

  1. Tez No: 668999
  2. Yazar: VOLKAN YAMAÇLI
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. KADİR ABACI
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Mersin Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 106

Özet

Sistem yükü veya arızaları gibi durumlarda gerilim kararsızlığından kaçınmak amacıyla gerilim dönüştürücülerinin optimum kontrolü, güç sistemlerinde enerji kalitesini etkileyen en çok çalışılan doğrusal olmayan sorunlardan biridir. Dönüştürücü kontrolü ile ilgili optimizasyon problemi, sistem parametrelerini telafi etmeye ve optimum miktarda enerji sağlarken yenilenebilir enerji sistemlerinin dahil edilmesiyle daha karmaşık hale gelmektedir. Literatür ve endüstride bu konuyla ilgili yapılan çalışmalarda Yüksek Gerilim Doğru Akım (YGDA) iletim sisteminin avantajlı durumda olduğu görülmüş ve özellikle güneş ve rüzgâr enerji sistemleri içeren şebekelerle ilgili çalışmalar bu alanda yoğunlaşmaktadır. Özellikle DA-DA ve DA-AA dönüştürücülerle ilgili başarıyla sonuçlandırılan parametre optimizasyonu ve kontrolü sonucunda güç sisteminin istenilene en yakın ve en verimli şekilde çalıştırılması sağlanabilmektedir. Bu tez, YGDA iletim sistemlerine yenilenebilir enerji üretim ve iletim sistemleri öncelikli olmak üzere alternatif akım iletim sistemleri veya diğer bir YGDA iletim hatlarının güvenli biçimde bağlanabilmesi, iletilen enerjinin dalgalanmalardan arındırılabilmesi ve enerjinin kalitesinin korunmasını sağlamayı amaçlamaktadır. Bu çalışmada, yapay sinir ağlarına (YSA) dayalı basit bir yaklaşım önerilmiş ve PI kontrollü güç dönüştürücülerden oluşan yüksek gerilim DA ve yüksek gerilim AA sistemleri ara bağlantılarına uygulanmıştır. Önerilen yöntemi kullanarak, dönüştürücü kontrol parametreleri, kararlı durum ve dinamik gerilim kararlılığını iyileştirmek ve aynı zamanda kısa devre ve aşırı yüklenme durumlarındaki sistem hatalarını önleyebilmek amacıyla farklı durumlar için optimize edilmiştir. Hibrit kontrol içerisinde YSA ve PI kontrolcüler kullanabilmek amacıyla tasarlanan kontrol metodolojisini uygulamak için, ağ sadece sistemin çalıştığı en uygun parametre değerlerine göre değil, tüm olası sistem karakteristiğini yani çözüm uzayını içeren numunelerle en iyi şekilde eğitilmelidir. Bu nedenle yeni bir optimizasyon algoritması; rastgele ve lokalize numuneler kullanarak çözüm uzayını örneklemek ve YSA'yı eğitmek için diferansiyel arama algoritması kullanılmıştır. Önerilen yaklaşımın elde edilen ve sunulan sonuçları, güçlü ve hızlı yanıt nedeniyle, YSA'ların güç sistemi kararlılığı ile ilgili doğrusal olmayan güvenlik ve optimizasyon sorunlarının üstesinden gelmek için kullanılabileceğini göstermektedir. Bununla birlikte sistemlerin aktif ve reaktif güç eğrileri incelenerek gerekli müdahale yapılmıştır.

Özet (Çeviri)

Optimum control of voltage converters to avoid voltage instability in situations such as system load or malfunctions is one of the most studied nonlinear problems affecting energy quality in power systems. The optimization problem with converter control becomes more complicated with the inclusion of renewable energy systems to compensate for system parameters while providing the optimum amount of energy. Studies on this subject in the literature and industry have shown that the high voltage direct current (HVCD) transmission system is in an advantageous position, and especially studies on networks containing solar and wind energy systems are concentrated in this field. As a result of the successful parameter optimization and control especially regarding DC-DC and DC-AC converters, it is possible to operate the power system in the most efficient and closest way to what is desired. This thesis aims to safely connect high voltage alternating current (HVAC) transmission systems or other HVCD transmission lines, primarily renewable energy generation and transmission systems, to HVCD transmission systems, to be free from fluctuations in transmitted energy and to maintain the quality of energy. In this study, a simple approach based on artificial neural networks (ANN) is proposed and applied to high voltage DC and high voltage AC systems interconnections consisting of PI controlled power converters. Using the proposed method, the converter control parameters are optimized for different situations in order to improve steady-state and dynamic voltage stability as well as avoid any system errors. In order to apply the hybrid control methodology using ANN and PI control, the network must be well trained with samples containing all possible system characteristics, not just the best parameter values. Therefore, a new optimization algorithm; Differential search algorithm is used to sample solution space using random and localized samples to train ANN. The obtained and presented results of the proposed approach show that due to the strong and fast response, ANNs can be used to overcome nonlinear safety and optimization problems related to power system stability. In addition, the active and reactive power curves of the systems were examined and the necessary intervention was made.

Benzer Tezler

  1. Modelling and analysis of modular cascaded multilevel converter based shunt hybrid active power filter for large scale photovoltaic system interconnection

    Büyük ölçekli fotovoltaik sistem bağlantısı için modüler kaskat çok seviyeli dönüştürücü tabanlı şönt melez aktif güç filtresinin modellemesi ve analizi

    TUĞÇE DEMİRDELEN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÇukurova Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET TÜMAY

  2. Maksimum güç noktası izleme sistemine sahip 500 kw gücünde şebeke bağlantılı bir güneş enerji santralinde kısmi gölgelenmenin üretim üzerindeki etkilerinin incelenmesi

    An investigation of partial shading effect in a 500 kw solar power plant which have a maximum peak point tracking system

    ALPER TURAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ LEVENT OVACIK

  3. Design and simulation of a wind energy conversion system based on doubly fed induction generator and back-to-back modular multilevel converters

    Double fed indüksiyon jeneratörü ve geri dönüşüm modüler çoklu konveyörler üzerine tabelen rüzgar enerji dönüşüm sisteminin tasarımı ve simülasyonu

    AHMED MAJEED HACHIM

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGaziantep Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AHMET METE VURAL

  4. Design and analysis of topologies and control algorithms used in ev fast charging systems

    Elektrikli araç hızlı şarj sistemlerinde kullanılan topolojiler ve kontrol algoritmalırının analizi ve tasarımı

    ÖZGÜR CAN MİLLETSEVER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MURAT YILMAZ

  5. Güneş pili sistemleri için tasarlanmış şebekeye bağlı eviricinin gerçeklenmesi

    Validation of grid connected inverter designed for solar cell

    ABDURRAHMAN BEŞİKÇİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1999

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. R. NEJAT TUNCAY