Control strategy of wind energy conversion system for grid connection
Şebeke bağlantısı için rüzgar enerjisi dönüşüm sisteminin kontrol stratejisi
- Tez No: 781319
- Danışmanlar: PROF. DR. İHSAN ULUER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 126
Özet
Bu çalışma, şebekeye bağlı dağıtılmış güç üretim sisteminin (DPGS) güç kalitesini iyileştirmek için gri kurt optimizasyon algoritması (GWO) ile yapay sinir ağının (YSA) bir kombinasyonunu sunar. GWO, gri kurtların avlanma davranışından ilham alan bir meta-sezgisel optimizasyon yöntemidir. Önerilen algoritmanın etkinliğini değerlendirmek için, şebekeye bağlı küçük ölçekli rüzgar enerjisi dönüşüm sistemi (WECS) seçilmiştir. Güç kalitesi sorunları, çıkış voltajı ve frekans dalgalanması ile rüzgar hızının ve güç dönüştürücülerinin kesintili doğası nedeniyle ortaya çıkan harmonikleri ifade eder. Güç kalitesi iyileştirmesi, kademeli kontrol sisteminin şebeke tarafı invertörün (GSI) üç oransal-tümleşik (PI) kontrolörünün optimal ayarıyla elde edilir. Ancak, DPGS modeli hesaplama açısından maliyetli olduğu için, bu araştırmanın göze çarpan bir özelliği olarak kabul edilen DPGS'nin bir vekil modeli olarak hizmet etmek için YSA kullanılarak yaklaşık olarak tahmin edilmiştir. Dikkate alınan güç sistemi, YSA modelini doğrulayan ve eğiten girdi-çıktı veri kümelerini elde etmek için tekrar tekrar simüle edildi. Ayrıca, ANN modeli, optimizasyon kesinliğini artırmak ve GWO'nun yürütme süresini en aza indirmek için GWO ile birlikte kullanılır. YSA modelinin performans değerlendirmesine göre korelasyon katsayısı (R) bire yakınken, ortalama karesel hata (MSE) sıfıra yakındır. Bu bulgular, YSA modelinin DPGS modeline yaklaşmadaki büyük doğruluğunu göstermektedir. MATLAB/Simulink kullanılarak, çeşitli rüzgar hızı profilleri için GWO-ANN kullanılarak elde edilen optimum değerler kullanılarak sistemin performansı değerlendirilir. Önerilen güç kalitesi yönteminin gelişmiş kararlılığını, yakınsama davranışını, kontrol mekanizmasının etkinliğini ve önerilen topolojinin sağlamlığını gösterdi.
Özet (Çeviri)
This work presents a combination of artificial neural network (ANN) with the grey wolf optimization algorithm (GWO) to improve the power quality of a grid-connected distributed power generation system (DPGS). The GWO is a meta-heuristic optimization method inspired by the hunting behavior of grey wolfs. To assess the effectiveness of the proposed algorithm, a grid-tied of small-scale wind energy conversion system (WECS) is selected. The power quality issues refer to the output voltage and frequency fluctuation and harmonics arising because of the intermittent nature of wind speed and power converters. Power quality improvement is achieved through the cascaded control system's optimal tuning of three proportional-integral (PI) controllers of the grid-side inverter (GSI). However, because the DPGS model is computationally costly, it is approximated using ANN to serve as a surrogate model of DPGS, which is considered a salient feature of this research. The input-output datasets were obtained by repeatedly simulating the proposed power system and were used to test and train the ANN model. Furthermore, the GWO is combined with an ANN model to improve optimization precision and shorten GWO execution time. According to the ANN model's performance evaluation, the correlation coefficient (R) is close to one, while the mean squared error (MSE) is near zero. These findings demonstrate the ANN model's great accuracy in approximating the DPGS model. Using MATLAB/Simulink, the system's performance is evaluated using the optimum values obtained using GWO-ANN for various wind speed profiles. It showed the suggested power quality method's improved stability, convergence behavior, the control mechanism's effectiveness, and the proposed topology's robustness.
Benzer Tezler
- Çok birimli bir binanın doğal havalandırma davranışının sayısal analizi
Numerical analysis of natural ventilation in multi-unit building
OSMAN AVCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YAKUP ERHAN BÖKE
- Solar and wind based hybrid energy system in nigeria
Nijerya'da güneş ve rüzgar tabanlı hibrit enerji sistemi
EROMOSELE OZIEGBE IHONGBE
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Aydın ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. MEHMET EMİN TACER
- Voltage control of a stand alone hybrid system using fuzzy logic controller
Bulanık mantık algorıtması kullanarak hıbrıt sıstemlerın voltaj kontrolu
ASGAR MOSTAFAZADEH
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OMER USTA
- Rüzgar türbinlerinde kestirimci bakım stratejisi için arıza modları ve etkilerinin analizi
Analysis of failure modes and effects for predictive maintenance strategy in wind turbines
MERT ÖZHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖNDER GÜLER
- Steady- state and transient performance analyses of a double output induction generator operating atsubsynchronous and supersynchronous speeds
Senkron altı ve senkron üstü hızlarda çalışabilen çift çıkışlı bir endüksiyon generatörünün kararlı ve geçici durum başarım analizleri
IŞIK ÇADIRCI
Yüksek Lisans
İngilizce
1994
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUAMMER ERMİŞ