Geri Dön

Modeling battery sizing optimization algorithms for various use cases

Farklı ihtiyaçlar için batarya boyutlandırma optimizasyon algoritmalarının modellenmesi

  1. Tez No: 758794
  2. Yazar: SEMANUR SANCAR
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKTÜRK POYRAZOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Özyeğin Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 104

Özet

Batarya enerji depolama sistemleri (BESS), enerjinin kontrol edilebilirliğini ve şebeke esnekliğini arttırmaktadır. BESS yatırımlarındaki en önemli konulardan bir tanesi çeşitli ihtiyaçlara yönelik olarak optimal BESS boyutlandırmasıdır. Bu tezde tüketici, üretici ve üreten-tüketici (prosumer) için optimal batarya boyutlandırma metodolojisi geliştirmek hedeflenmiştir. Karmaşık Tamsayılı Lineer Programlama ve Karmaşık Tamsayılı Kuadratik Programlama yöntemleri kullanılarak tüm son kullanıcı tiplerinin farklı amaçlar ile kullanabileceği optimal batarya boyutlandırma algoritmaları geliştirilmiştir. Bu matematiksel modellemenin avantajı küçük değişiklikler ile farklı senaryo kısıtları için uyarlanabilmesidir. Optimizasyon algoritmalarından geleceğe yönelik daha gerçekçi sonuçlar alabilmek için çeşitli tahmin algoritmaları kullanılmıştır. Üretim, tüketim, ve elektrik market verilerini tahmin edebilmek için yapay sinir ağları (ANN), derin sinir ağları (DNN), ve Uzun-Kısa Süreli Bellek modelleri kullanıldı. Tahminleme algoritmaları ile hem akıllı şebeke ekosisteminde tahminleme algoritmalarının önemi vurgulanmış hem de geleceğe yönelik ihtiyaçların tahmin edilebilmesi hedeflenmiştir. Tahminleme yöntemleri ve optimizasyon algoritmaları Python ortamında geliştirilmiştir. Pandas, numpy, sklearn, keras, cvxpy kütüphaneleri aktif olarak kullanılmıştır. Akıllı şebeke konsepti kapsamında yapılacak yatırımlar için faydalı bir çalışma olması umulmaktadır.

Özet (Çeviri)

Battery energy storage systems (BESS) increase energy controllability and grid flexibility. One of the most important issues in BESS investments is optimal BESS sizing for various needs. In this thesis, it is aimed to develop an optimal battery sizing methodology for the consumer, producer and prosumer. By using Mixed-Integer Linear Programming and Mixed-Integer Quadratic Programming methods, optimal battery sizing algorithms that can be used by all end-user types for different purposes were developed. The advantage of this mathematical modeling is that it can be adapted for different scenario constraints with minor modifications. Various estimation algorithms were used to get more realistic results from the optimization algorithms for the future. Artificial neural network (ANN), deep neural network (DNN), and Long-Short Term Memory models were used to predict generation, consumption, and electricity market data. The importance of estimation algorithms in the smart grid ecosystem was emphasized and it was aimed to predict the needs for the future. Prediction methods and optimization algorithms were developed in the Python environment. Pandas, numpy, sklearn, keras, cvxpy libraries were actively used. It is hoped that it will be beneficial for the investments to be made within the scope of the smart grid concept.

Benzer Tezler

  1. Yakıt pilli ticari araçların modellenmesi ve verimliliğinin incelenmesi

    Modeling and analysis of the efficiency of fuel cell commercial vehicles

    ÖMER FARUK AKYÜNCİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖZDEN AĞRA

    DOÇ. DR. ALP TEKİN ERGENÇ

  2. Dizel motor modeli ile entegre bir aşırı doldurma ünitesi tasarım ve optimizasyon modeli geliştirilmesi

    Development of a turbocharger design and optimization model integrated with the diesel engine model

    MERT ALPAYA

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. LEVENT ALİ KAVURMACIOĞLU

    PROF. DR. CENGİZ CAMCI

  3. E-mobilite uygulamaları için lityum-iyon bataryaların fizik tabanlı modellerinin karşılaştırmalı analizi

    Comparative analysis of physics-based models for lithium-ion batteries in e-mobility applications

    HAKKI YAVUZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET ONUR GÜLBAHÇE

  4. Haberleşme uydusunun elektrik güç sisteminin modellenmesi ve analizi

    Modelling and analyses of electrical power system of communication satellites

    SELMAN DEMİREL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞERAFETTİN ÖZBEY

    DOÇ. DR. NEDİM SÖZBİR

  5. Bir yarış aracının güç aktarma sisteminin modellenmesi ve optimizasyonu

    Powertrain sizing and drive line optimization of a formula student car

    GÖKHAN KONUK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Makine MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ORKUN ÖZENER