DA mikroşebekede sabit güçlü yüklerin kararsızlık problemi için ikinci dereceden kayan kipli denetleyici tasarımı ve uygulaması
Second order sliding mode controller design and application for instability problem of constant power loads in DC microgrid
- Tez No: 727996
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ORHAN KAPLAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 115
Özet
DA mikroşebekede kullanılan çoklu-çevirici sistemleri, çoğu durumda klasik elektrik yüklerinin yanı sıra sabit güç yüklerini de besler. Buna ilaveten kaskad bağlanan çeviriciler de sabit güç yükü davranışı sergilemektedir. DA/DA çeviriciler tek başına kullanıldıklarında kararlı çalışmasına rağmen, kaskad bağlı iken kararsız çalışma eğilimindedirler. Sabit güç yükleri sahip olduğu negatif empedans etkisinden dolayı doğrusal olmayan bir yük olarak davranmaktadır. Sabit güç yükü besleyen çevirici sistemleri kararlı çalışırken giriş geriliminde veya yük gücünde harici bir bozulma meydana gelirse, kararlı çalışma noktasından uzaklaşmaktadır. Doğrusal olmayan bir kontrol yöntemi olan kayan kipli kontrol, PI ve PID gibi geleneksel doğrusal kontrol yöntemlerine göre dış etkilere ve belirsizliklere karşı daha gürbüz cevaplar vermektedir. Bu tezde, sabit güç yükü besleyen DA/DA alçaltıcı çeviricinin çıkış gerilimini regüle etmeyi amaçlayan bir üstün burulma algoritmasına dayalı ikinci dereceden kayan kipli denetleyici önerilmiştir. Önerilen denetleyici ile yük değişimleri ve parametrik belirsizlikler altında çıkış gerilimi referans değerde kalmayı korurken aynı zamanda kayan kipli denetleyicinin en önemli dezavantajı olarak görülen çatırdama etkisi azaltılmaktır. Önerilen denetleyici ve geleneksel kayan kipli denetleyicinin performansı Matlab/Simulink ortamındaki benzetimlerle ve laboratuvarda kurulan deney düzeneğiyle yük gücü, giriş gerilimi ve referans gerilim değişimleri gibi farklı koşullar altında karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, önerilen denetleyicinin giriş gerilimi ve yük gücünde meydana gelen herhangi bir bozulmada daha hızlı ve gürbüz bir şekilde referansı yakaladığını göstermektedir. Buna ilaveten, tasarlanan denetleyici, değişiklikler sırasında çatırdama etkisini, kararlı durum hatasını ve yerleşme süresini azaltmaktadır.
Özet (Çeviri)
Multi-converter systems used in DC microgrids supply constant power loads as well as conventional electrical loads in most cases. In addition, cascading converters also exhibit constant power load behavior. Although DC/DC converters are stable when used alone, they tend to operate unstable when cascaded. Constant power loads behave as a non-linear load due to the negative impedance effect they have. If an external deterioration occurs in the input voltage or load power while the converter systems feeding the constant power load are working stable, they move away from the stable operating point. Sliding mode control, which is a non-linear control method, provides more robust responses to external influences and uncertainties compared to traditional linear control methods such as PI and PID. In this thesis, a second order sliding mode controller based super twisting algorithm is proposed, which aims to regulate the output voltage of a DC/DC buck converter feeding a constant power load. With the proposed controller, the output voltage remains at the reference value under load changes and parametric uncertainties, while at the same time reducing the chattering effect, which is the most important disadvantage of the conventional sliding mode controller. The performance of the proposed controller and the conventional sliding mode controller are compared with simulations in Matlab/Simulink environment and with the experimental setup set up in the laboratory under different conditions such as load power, input voltage and reference voltage variations. The obtained results show that the proposed controller catches the reference faster and more robustly in case of any deterioration in input voltage and load power. In addition, the designed controller reduces the chattering effect, steady-state error and settling time during changes.
Benzer Tezler
- Multy-agent approach to adaptive protection of microgrid
Mikro şebeke korumasına malti-agent yaklaşımı
MATIN JAMALIYAN DARYANI
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER USTA
- Mikroşebekelerin aşırı akım rölesi ile adaptif ve entegre korunması
Adaptive and integrated protection of the microgrids with overcurrent relays
FATİH ÖZVEREN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER USTA
- Çok kaynaklı mikroşebekelerde aşırı akım koruma rölesi performans analizi
Performance analysis of overcurrent protection relay in multi source microgrids
HABİP YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER USTA
- Mikro şebekeye bağlı fotovoltaik panelden beslenen lityum batarya sisteminin farklı yük durumlarına göre enerji yönetimi
Energy management accordingto to load conditions for lithium battery system fed by photovoltaic panels in the microgrids
HATİCE GÜZEL GÖZLÜKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET CANSIZ
- Restoration of voltage and frequency for ac islanded microgrids based on stochastic cooperative secondary control
Stokastik kooperatif ikincil kontrol temelli ac adalanmış mikroşebekeler için voltaj ve frekansın yeniden tesisi
FALAH NOORI SAEED AL DULAIMI
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAltınbaş ÜniversitesiElektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEFER KURNAZ