1MWh battery energy storage system connected to distribution network: Design, modeling, and control
Dağıtım şebekesine bağlı 1 MWh batarya enerji depolama sistemi: Tasarım, modelleme ve denetim
- Tez No: 693986
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AHMET METE VURAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Enerji, Electrical and Electronics Engineering, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 201
Özet
Batarya enerji depolama sistemi (BEDS), son zamanlarda modern akıllı şebekelerin sistem bileşeni olmak için güçlü bir aday haline gelmektedir. Bu tezde, 34,5 kV'luk bir dağıtım şebekesine bağlı iki aşamalı 1MWh kapasiteli bir BEDS tasarlanmış ve benzetim çalışmaları yapılmıştır. Sistemin güç katı, üç fazlı yıldız bağlantılı 11 seviyeli bir kaskat H-köprü (KHK) dönüştürücü ve KHK dönüştürücüsünün her bir alt modülüne bağlı bir DC-DC dönüştürücüden oluşmaktadır. İlk olarak, modelleme, tasarım ve kablo şemaları açısından hücreden pakete hiyerarşik bir düzende esas olarak batarya depolama birimine odaklanan BEDS bileşenleri hakkında güncel bir literatür taraması sunulmuştur. Daha sonra, KHK dönüştürücü topolojisi, depolama kapasitesi ve anahtarlama elemanları açısından diğer güç elektroniği arayüzleri ile karşılaştırılmıştır. KHK dönüştürücü topolojisinin seri bağlı batarya sayısını en aza indirdiği gösterilmiştir. BEDS ile şebeke arasında aktif ve reaktif güç alışverişi yapmak için ayrılmış akım kontrolüne dayalı bir denetim sisteminin yanı sıra BEDS'nin güç devresinin modelleme detayları açıklanmıştır. Son olarak, bataryaları şarj/deşarj etmek için her bir alt modüldeki çift yönlü buck-boost dönüştürücüyü kontrol etmek amacıyla doğrusal olmayan bir durum geri beslemeli kesin doğrusallaştırma denetleyicisi tasarlanmıştır. Ayrıca bu denetleyicinin da-bağı kapasitör gerilimini stabilize edebildiği de gösterilmiştir. Daha sonra, tasarlanan sistemin aküyü şarj ederken ve deşarj ederken dağıtım şebekesi ile aktif/reaktif güç alışverişi yapma kabiliyetini test etmek için simülasyon testleri yapılır.
Özet (Çeviri)
Battery energy storage system (BESS) is recently becoming a strong candidate for being a system component of modern smart grids. In this thesis, a two-stage 1MWh BESS connected to a 34.5 kV distribution grid is designed and simulated. The power stage of the system consists of a three-phase wye-connected 11-level cascaded H-bridge (CHB) converter and a DC-DC converter for each submodule of CHB converter. At first, a recent literature survey is given about BESS components focusing mainly on the battery storage unit in hierarchal order from cell to pack in terms of modeling, design, and wiring diagrams. Then, CHB converter topology is compared with other power electronic interfaces in terms of storage capacity and switching elements. It is shown that CHB converter topology minimizes the number of series connected batteries. The modeling details of the power circuit of the BESS as well as its control system based on decoupled current control to exchange active and reactive power between the BESS and the grid are described. Finally, a nonlinear state feedback exact linearization controller is designed to control the bidirectional buck-boost converter in each submodule to charge/discharge the batteries. It is also shown that this controller can stabilize the dc-link capacitor voltage. Simulation tests is then performed to test the capability of the designed system to exchange active/reactive power with the distribution grid while charging and discharging the battery.
Benzer Tezler
- Assessment of renewable energy based micro-grids for small communities
Küçük topluluklar için yenilenebilir enerji temelli mikro-şebeke değerlendirmesi
SAYED MOHAMMED SAJED SADATİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
EnerjiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiSürdürülebilir Çevre ve Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ Onur TAYLAN
- Küçük organize sanayi bölgesinde hibrit enerji tesisi ve batarya kullanım önerisi
Hybrid energy site design and battery use proposal for asmall industrial zone
MEHMET ÖZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLGÜN KAYAKUTLU
- 1 Mw kurulu güce sahip güneş, rüzgar ve biyogaz enerji santrallerinin modellenmesi ve enerji, ekserji ve ekonomik analizi
Modeling of solar, wind and biogas energy plants with 1 Mw installed capacity and analysis of energy, exergy and economy
OĞUZHAN DİZMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
EnerjiKütahya Dumlupınar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULLAH AKBULUT
- Yeraltında ısı enerji depolamada jeolojik parametrelerin araştırılması: İstanbul-Ataşehir örneği
Investigation of geological parameters affecting on underground thermal heat storage: Case study of Istanbul-Atasehir
AYŞEGÜL EMİNE ÇETİN
Doktora
Türkçe
2020
Jeoloji MühendisliğiAnkara ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF KAĞAN KADIOĞLU
- Fotovoltaik tasarımların teknik, ekonomik ve çevresel açılardan analizi: Tekirdağ Bağcılık Araştırma Enstitüsü Üzüm Suyu İşleme Tesis Çatısı örneği
Analysis of technical, economic and environmental aspects of photovoltaic designs: A case study on Tekirdag Viticulture Research Institute Grape Juice Processing Building roof
MERVE EREMKERE
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
EnerjiTekirdağ Namık Kemal ÜniversitesiBiyosistem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TÜRKAN AKTAŞ