Energy management system for the economic operation of smart grids
Akıllı şebekelerin ekonomik işletilmesine yönelik enerji yönetim sistemi
- Tez No: 867263
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HAMZA ABUNIMA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Energy Management System, Microgrid, Optimization, Mixed-Integer Linear Programming, Tariff rates, Renewable energy sources, MATLAB, Enerji Yönetim Sistemi, Mikro Şebeke, Optimizasyon, Karma Tam Sayılı Doğrusal Programlama, Tarife oranları, Yenilenebilir enerji kaynakları, MATLAB
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Üsküdar Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 110
Özet
This research study focused on developing and implementing an energy management system using the Mixed-Integer Linear Programming (MILP) optimization algorithm. This research used MATLAB software to optimize appliances' on and off-scheduling based on tariff rates. This study comprised two different models. The first model involved the optimization of residential appliances based on tariff rates without integrating renewable energy sources (RES). In the second model, a RES, specifically a solar panel whose output varies depending on the sunlight, was integrated into the system, introducing continuous input variations. This integration aimed to evaluate the stability and performance of the energy management system under dynamic renewable energy conditions. These research findings underscored the effectiveness of optimization techniques, particularly MILP, as an efficient approach for minimizing electricity costs in microgrid operation. Moreover, it demonstrated the significant role of optimization in meeting the ever-increasing energy demands of the modern era, as most of the residential load is shifting from AC to DC. By considering tariff rates and integrating RES, the proposed energy management system shows its potential to achieve substantial cost savings while meeting the requirements of sustainable and future-oriented energy consumption. This master's thesis makes a valuable contribution to energy management systems (EMS) by focusing on the significance of optimization techniques for cost reduction and efficient energy utilization in microgrids to meet future energy demands. The results of this research are precious for shaping the future of energy management and fostering a more sustainable energy landscape.
Özet (Çeviri)
Bu araştırma çalışması, Karma Tamsayılı Doğrusal Programlama (MILP) optimizasyon algoritmasını kullanarak bir enerji yönetim sisteminin geliştirilmesine ve uygulanmasına odaklandı. Bu araştırmada, cihazların tarife oranlarına göre açık ve kapalı planlamasını optimize etmek için MATLAB yazılımı kullanıldı. Bu çalışma iki farklı modelden oluşmuştur. İlk model, yenilenebilir enerji kaynaklarını (RES) entegre etmeden, tarife oranlarına dayalı olarak konut cihazlarının optimizasyonunu içeriyordu. İkinci modelde, çıkışı güneş ışığına bağlı olarak değişen bir RES, özellikle de bir güneş paneli sisteme entegre edilerek sürekli giriş değişiklikleri sağlandı. Bu entegrasyon, dinamik yenilenebilir enerji koşulları altında enerji yönetim sisteminin istikrarını ve performansını değerlendirmeyi amaçladı. Bu araştırma bulguları, mikro şebeke işletiminde elektrik maliyetlerinin en aza indirilmesinde etkili bir yaklaşım olarak optimizasyon tekniklerinin, özellikle de MILP'nin etkililiğinin altını çizdi. Üstelik, konut yükünün çoğunun AC'den DC'ye kayması nedeniyle, modern çağın giderek artan enerji taleplerinin karşılanmasında optimizasyonun önemli rolünü ortaya koydu. Önerilen enerji yönetim sistemi, tarife oranlarını dikkate alarak ve RES'i entegre ederek, sürdürülebilir ve geleceğe yönelik enerji tüketimi gereksinimlerini karşılarken önemli miktarda maliyet tasarrufu sağlama potansiyelini göstermektedir. Bu yüksek lisans tezi, gelecekteki enerji taleplerini karşılamak için mikro şebekelerde maliyet azaltma ve verimli enerji kullanımına yönelik optimizasyon tekniklerinin önemine odaklanarak enerji yönetim sistemlerine (EMS) değerli bir katkı sağlamaktadır. Bu araştırmanın sonuçları, enerji yönetiminin geleceğini şekillendirmek ve daha sürdürülebilir bir enerji ortamını teşvik etmek açısından değerlidir.
Benzer Tezler
- Akıllı şebekelerde yük yönetimi ve yük tahmini
Load forecasting and load management in smart grid
MEHMET ŞEFİK ÜNEY
Doktora
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NURETTİN ÇETİNKAYA
- Elektrik enerji şebekelerinde esnek güç yönetimi ve bir uygulama örneği
Flexible power management of electric power grids and an application example
MUHAMMET ALİ AKCANCA
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiCelal Bayar ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEZAİ TAŞKIN
- An optimal energy management system for sustainable city based on renewable energy sources
Sürdürülebilir şehir için yenilenebilir enerji kaynaklarına dayalı en uygun enerji yönetim sistemi
MOHAMED ALI H. ELWEDDAD
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKarabük ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUHAMMET TAHİR GÜNEŞER
- Akıllı şebekelerde termostat kontrollü yükler için gelişmiş yerel talep yönetim sistemi tasarımı
Design of an intelligent local demand management system for thermostatically controlled loads in smart grids
MUSTAFA ALPARSLAN ZEHİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA BAĞRIYANIK
- 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