Development of decision support methods for restoration in earthquake-damaged medium voltage electrical distribution networks
Depremden zarar gören orta gerilim elektrik dağıtım şebekelerinde restorasyon için karar destek yöntemlerinin geliştirilmesi
- Tez No: 695018
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ BURCU GÜLDÜR ERKAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Deprem Mühendisliği, Earthquake Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kırılganlık eğrisi, Elektrik Dağıtım Sistemleri, Markov Karar Sistemi, Deprem Sonrası Keşif, Fragility Curve, Post-Earthquake Reconnaissance, Nonlinear Time History Analysis, Re-electricity
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Yapı Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 82
Özet
Geçmişten günümüze Türkiye'de çok sayıda yıkıcı deprem oldu, hala olmaya devam ediyor, bu depremler gösteriyor ki bu bölge ciddi zararlarla ve yıkımlarla sarsılan bir deprem bölgesidir 2020 Elazığ ve İzmir depremleri bu gerçeğin hep var olduğunu ve ne kadar büyük ölçüde zararlar verebileceğini tekrar gözler önüne serdi; aynı büyüklüklerde gerçekleşebilecek İstanbul depreminde ortaya çıkacak sonucun çok daha kötü olması kuvvetle muhtemeldir. Deprem durdurulabilir veya önlenebilir bir durum değildir ancak öncesinde yapılabilecek hazırlıklar sayesinde verdiği maddi ve manevi zarar en aza indirilebilir. Mevcut tahminler, başka bir büyük depremin meydana gelmesi durumunda, depreme yatkın bölgelerde önemli hasar görüleceğini göstermektedir. Depremden sonra can kaybını arttıran deprem sonrası sürecin yönetilmesine engel olan en büyük sorunlardan bir tanesi yaşanan elektrik kesintileridir. Günümüzde elektrik; hayatın sürdürülebilmesi için temel kaynak haline gelmiştir ve insan hayatındaki sürekli varlığı çoğu alandaki önemini arka plana atmıştır ancak afet sonrası durumlarda yaşanan elektrik kesintileri elektriğin günümüzde doğrudan ve dolaylı olarak çalışan pek çok şeyin faaliyetini durdurabileceğini gözler önüne sermiştir. Ulaşım ve iletişim etkilediği en büyük ve temel durumlar olmasına rağmen deprem sonrasında hastanelerin çalışabilirliğini de etkiliyor olması can kaybını ciddi oranda tetiklemektedir. Dolayısıyla depremden sonra yeniden elektriklenmenin en kısa sürede sağlanması gerekmektedir. Bu çalışmanın odak noktası, yeniden elektriklenme için geliştirilen Markov Karar Süreci (MKS) temelli karar destek sisteminde kullanılabilecek girdi verileri sağlamaktır. Elektrik dağıtım sistemlerinin deprem sonrası durumunu doğru tespit edebilmek bu sistemin doğru çalışabilmesi için temellerinden birisidir, bu çalışmada elektrik dağıtım sistemlerinin hasar görebilme olasılıklarını elde edebilmek için bir dizi kırılganlık analizleri yapıldı. Çalışmanın asıl odak noktası İstanbul'un Kadıköy-Güzelyalı bölgesinde yer alan bodrum katında elektrik dağıtım sistemleri bulunan yapılardır. Bu elektrik dağıtım sistemleri sadece altında bulunduğu binaya elektrik sağlamakla kalmaz aynı zamanda çevredeki binalara da elektrik dağıtır. Bu binalara ciddi hasar veren bir deprem sonrasında, söz konusu elektrik dağıtım sistemleri kullanılamaz hale gelebilir ve çevresine de elektrik dağıtamaz. Bu elektrik dağıtım sistemlerinden bazıları bölgenin tüm elektrik dağıtım sistemi için kritik olan konumlara yerleştirilmiştir ve bu istasyonların ciddi şekilde hasar görmesi dağıtım sisteminde kesintilere neden olabilir. Bu durumu araştırmak için, belirli 6 bina ve onun altındaki elektrik dağıtım sistemlerinde olası hasar incelendi. Depremde hasar görmüş orta gerilim elektrik dağıtım şebekesi restorasyonu için karar destek çerçevesi geliştirmenin bir parçası olarak bu binalarda ayrıntılı analizler, söz konusu bölgedeki en kritik konumlar için gerçekleştirildi. Binalar, gerçek kat planları üzerinden SAP2000 programı kullanılarak modellendi ve her binada 60 gerçek deprem kaydı için doğrusal olmayan zaman alanı analizi yapıldı. İncelenen binalardan elde edilen analiz sonuçları, çeşitli hasar durumları için bir kırılganlık eğrisi oluşturmak için kullanıldı. Bu kırılganlık eğrileri daha sonra bölgesel elektrik dağıtım sistemini hızla yeniden elektriklendirmek için geliştirilen Markov Karar Süreci (MDP) tabanlı karar destek sistemi için girdi olarak kullanıldı.
Özet (Çeviri)
From past to present, there have been many destructive earthquakes in Turkey, they still do, these earthquakes show that this region is an earthquake region that has been shaken by serious damages and destructions. The 2020 Elazig and Izmir earthquakes have again revealed that this reality has always existed and how much damage it can cause; it is highly probable that the outcome of the Istanbul earthquake, which may take place at the same magnitude, will be much worse. An earthquake cannot be stopped or prevented, but the material and moral damage it causes can be minimized thanks to the preparations that can be made previously. Current estimations indicate that if another major earthquake occurs, significant damage will occur in earthquake-prone areas. One of the biggest problems that prevent the management of the post-earthquake process, which increases the loss of life after the earthquake, is the power cuts. Today, electricity has become the main source for the continuation of life and its constant presence in human life has thrown its importance in many areas out of focus, but the power cuts experienced in post-disaster situations have revealed that electricity can stop the activity of many things that work directly or indirectly today. Although transportation and communication are the biggest and main situations that it affects, the fact that it affects the operability of hospitals after the earthquake seriously triggers the loss of life. Therefore, after the earthquake, it is necessary to re-electrify as soon as possible. The focus of this study is to provide input data that can be used in the Markov Decision Process (MDP) based decision support system developed for re-electrification. Being able to accurately determine the post-earthquake condition of the electrical distribution systems is one of the basics for the correct operation of this system; in this study, a series of fragility analyses were performed to obtain the probability of damage to the electrical distribution systems. The main focus of the study is the buildings with electricity distribution systems in the basement in Istanbul, Kadıköy - Güzelyalı district. These electrical distribution systems not only supply electricity to the building under which they are located, but also distribute electricity to the surrounding buildings. After an earthquake that severely damages these buildings, said electrical distribution systems may become unusable and cannot distribute electricity to their surroundings. Some of these electricity distribution systems are located in locations critical to the entire electrical distribution system of the region, and severe damage to these stations can cause disruptions in the distribution system. To investigate this situation, possible damage to 6 specific buildings and their underlying electrical distribution systems was examined. As part of developing the decision support framework for the restoration of the medium voltage electricity distribution network damaged by the earthquake, detailed analyses of these buildings were carried out for the most critical locations in the said region. The buildings were modeled on real floor plans using the SAP2000 program, and nonlinear time history analysis was performed for 60 real earthquake records in each building. The analysis results obtained from the examined buildings were used to create a fragility curve for various damage situations. These fragility curves were then used as input for the Markov Decision Process (MDP) based decision support system developed to rapidly re-electrify the regional electricity distribution system.
Benzer Tezler
- Tarihi ahşap yapı taşıyıcı sistemlerinin incelenmesi ve Boğaziçi örneği: Amcazade Hüseyin Paşa Yalısı
The analysis of historical timber buildings load bearing systems and a given example Amcazade Huseyin Paşa Mansion in Bosphorus
SELÇUK UZUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiYapı Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA GÜLTEN GÜLAY
- Gerede çevresinde doğal ortam-insan ilişkileri
Natural environment-human relations around Gerede
SALİH GÖKMEN
- Burdur Yüreğil Köyü kültür varlıkları ve koruma sorunlarının irdelenmesi
Cultural heritage and conservation problems of Burdur Yüreğil village
SELİN AKMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DENİZ MAZLUM
- Antik ören yerlerindeki mimari eserlere XX. yüzyılda yapılan koruma ve onarım uygulamalarının değerlendirilmesi ve çağdaş bir yaklaşım önerisi: Re-restorasyon
Evaluation on XXth century conservation and restoration interventions of ancient monuments and an innovative approach: Re-restoration
NİHAN KOCAMAN PAVLOVIC
Doktora
Türkçe
2020
Arkeolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEMAL KUTGÜN EYÜPGİLLER
- Türkiye'nin ilk konservasyon laboratuvarı: Kimyahane
The first conservation laboratory of Turkey: The Kimyahane (house of chemistry)
VİLDAN YARLIGAŞ