Optimal management of large-scale v2g in different sizes of distribution system environments
Farklı boyutlardaki dağıtım şebekelerinde büyük ölçekli araçtan şebekeye enerji aktarım teknolojisinin optimal yönetimi
- Tez No: 810921
- Danışmanlar: PROF. DR. OZAN ERDİNÇ, DR. ÖĞR. ÜYESİ ALPER ÇİÇEK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Teknolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 77
Özet
Elektrikli araçların (EA) kullanımıyla gerçekleşen ulaşımın elektriklendirilmesi, dağıtım şebekesi işletmeleri üzerindeki etkisi konusunda artan bir endişe ortaya çıkarmaktadır. Bu etki, artan elektrik talebi ve şebekede oluşturabileceği olası baskıdan kaynaklanmaktadır. Güç sisteminin istikrarı ve güvenilirliğini sağlamak için dikkatli planlama ve yönetim gerektirmektedir. Bu zorlukların üstesinden“araçtan-şebekeye”teknolojisi (V2G) ile gelinebilir. Bu sorunu ele almak için, bu tez, şebeke kısıtlamalarını ve EA kullanıcı tercihlerini dikkate alan çift yönlü bir EA programlama modeli önermektedir. Bu çalışma, toplam aktif güç kaybı ve gerilim düşüşü en aza indirme, elektrikli araç karlılığı maksimizasyonu ve aynı zamanda EAlarla ilgili konforu inceleyen bir araştırma olarak farklı gerçekçi hedefleri karşılaştırmayı amaçlamaktadır. Bu çalışma ayrıca, elektrikli araç park bölgesinde (EAPB) şebekeye yardımcı hizmetlere katılan EA konforu ve EAPB operatörünün maliyetini inceler. Önerilen model karmaşık tamsayılı kareli kısıtlı programlama (MIQCP) olarak formüle edilmiş olup, ev tipi yüklerin belirsiz davranışını ele almak için Tarihsel Konvolüsyon Ağı (TCN) tabanlı tahminleri içermektedir. Elektrik piyasası dikkate alındığında, veri analitiği talep ve arz tarafı politikaları konusunda tamamen yeni stratejilere olanak sağlar. Bu şekilde, talep edilen gücün tahmini analizi, karlılığı artırmak ve benzer talep tepki (DR) programlarının her türlü son kullanıcı seviyesine nüfuzunu sağlamak amacıyla gerçekleştirilmektedir. Önerilen matematiksel modelin etkinliğini göstermek için bir dizi vaka çalışması oluşturulmuş ve IEEE 33-Bara, 123-Bara şebekeleri ile birlikte ABD'deki bir ortabatı eyaletindeki dağıtım sistem operatörü tarafından sağlanan 240-Baralı şebeke üzerinde simülasyonlar yapılmıştır. Sonuçlar, V2G aracılığıyla EA ile şebeke arasında çift yönlü güç akışının sağlanmasıyla, EA'ların olumsuz etkilerini azaltmanın yanı sıra, frekans düzenlemesi ve etkili işletme için tepe kesimi gibi güç sistemi işlemlerine birkaç fayda sağladığını göstermektedir. Ayrıca, çok hedefli yaklaşım sayesinde, son kullanıcı konfor ihlalini ve şarj maliyetini birlikte dikkate alarak, yardımcı hizmetler sırasında EAların konforunun artırılabileceği sonuçlarını ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
The electrification of transportation through the use of electric vehicle (EV) is presenting a growing concern regarding its impact on power grid operations. This impact stems from the increased demand for electricity and the potential strain it may place on the grid, which requires careful planning and management to ensure the stability and reliability of the power system and can be mitigated through the integration of vehicle-to-grid (V2G) technology. To address this issue, this thesis proposes a bidirectional EV scheduling model that considers both grid constraints and EV user preferences. This study aims to compare different realistic objectives, ranging from total active power loss and voltage drop minimization to EV profit maximization as well as examines the comfort of EVs participating in the grid ancillary services in an EV parking lot (EVPL) concept and the cost of the EVPL operator simultaneously. The proposed model is formulated as mixed-integer quadratically constrained programming (MIQCP) and incorporates Temporal Convolutional Network (TCN) based forecasting to handle the uncertain behaviour of the residential loads using historic data. Considering the electricity market, data analytics paves the way for completely new strategies regarding demand and supply-side policies. In this manner, predictive analysis of the demanded power accuracy is carried out to boost profits and the penetration of similar demand response (DR) programs into every level of end-user types. A series of case studies are created to show the effectiveness of the proposed mathematical model, and simulations are conducted in IEEE 33-bus, 123-bus networks as well as real-world 240-bus network which is provided by a Midwest US distribution system operator with a smart meter measurement. The results showed that by enabling bidirectional power flow between EVs and the grid through V2G not only mitigates the negative effects of EVs, but also offers several benefits to power system operations, including frequency regulation and peak shaving for efficient operation. Additionally, thanks to the multi-objective approach, the results demonstrate that the comfort of EVs during ancillary services can be raised by taking the cost of charging and comfort violation into account jointly.
Benzer Tezler
- Elektrikli araç otoparklarının dağıtım sistemi güvenilirliğine etkilerinin incelenmesi
Impacts of electric vehicle parking lots on distribution system reliability
SITKI GÜNER
Doktora
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYDOĞAN ÖZDEMİR
- Türkiye'de YİD (yap-işlet-devret) modeli ile yapılan otoyol projelerinin bakımı ve işletilmesi
Operation maintenance for highway built with BOT (build-operate-transfer) model in Turkey
HİLMİ ANIL GÜNDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Ulaşımİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT ERGÜN
- Perakende sektöründe stok sınıflandırması ve ürün yaşam eğrisi analizi
Stock classification and product life cycle analysis in retail sector
ELVAN PALABIYIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT BASKAK
- Su dağıtım şebekelerinde en uygun basınç yönetimi metodunun belirlenmesi
Determination of the optimal pressure management method in water distribution networks
MEHMET MELİH KOŞUCU
Doktora
Türkçe
2022
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET CÜNEYD DEMİREL
- Nosql veritabanı sistemlerinin performans karşılaştırılması ve analizi
Comparison and analysis of the performance of nosql database systems
SÜLEYMAN ÖNDER
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSakarya ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ABDULLAH SEVİN