The planning of low voltage DC distribution systems under multiple criteria and constraints
Alçak gerilim doğru akım dağıtım şebekelerinin çoklu kriterler ve kısıtlar altında planlanması
- Tez No: 887221
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA BAĞRIYANIK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Güç Sistemleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 121
Özet
DC tabanlı elektrik enerjisi tüketimi ve üretimi son yıllarda kayda değer bir büyüme göstermiştir. DC tüketen ev aletlerine olan talep her yıl arttıkça, daha yüksek güç çıkışına sahip daha verimli AC-DC dönüşümüne olan ihtiyaç da artmıştır. Elektrikli araçlar ve şehirlerarası demiryolları, önemli ölçüde daha yüksek güç talepleri olan DC tüketen sistemlerin ek örneklerini temsil etmektedir. Ayrıca, DC formunda elektrik enerjisi üreten yenilenebilir enerji kaynaklarına dayalı üretimde de hızlı bir artış olmuştur. Tüm bu DC tüketici ve üretici birimlerin, ağırlıklı olarak AC olan ana şebekeye bağlanması gerekmektedir. Sonuç olarak, dünya çapındaki dağıtım sistemi operatörleri ve araştırmacılar, bu DC sistemleri AC şebekelere entegre etmek için aktif olarak daha verimli yöntemler veya sistemler aramaktadır. Çeşitli araştırmalar, ek dönüştürme adımlarına olan ihtiyacı ortadan kaldıracak alçak gerilim DC (AG DC) dağıtım sistemlerinin kullanılmasını önermiştir. Ayrıca, alçak gerilim DC dağıtım şebekelerinin sağladığı daha yüksek güç kalitesi, daha düşük gerilim salınımları ve yenilenebilir enerji kaynaklarının daha kolay entegrasyonu gibi çeşitli avantajlar hem müşteriler hem de dağıtım sistemi operatörleri için avantajlı olabilir. Bu çalışmada, bu alandaki araştırmaların sonuçlarını ve önümüzdeki zorlukları ortaya koymak için kapsamlı bir literatür taraması yapılmıştır. AG DC dağıtım şebekelerinin yapısı incelenmiş ve bu şebekeler direk sayısı, şebeke topolojisi ve şebeke yapılandırması gibi çeşitli hususlara göre sınıflandırılmıştır. Tartışma, AG DC dağıtım şebekelerinde kullanılan ekipmanları, topraklama ve koruma yöntemlerini ve gerilim seviyesi seçim yöntemlerini kapsamaktadır. Dünya çapında LVDC dağıtım şebekelerinin pilot uygulamaları, elde edilen deneyimlerin ayrıntılı tartışmalarıyla birlikte anlatılmaktadır. Bir dağıtım sistemi operatörünün bakış açısından bir LVDC dağıtım şebekesine yatırım yapmanın faydalı olup olmadığını belirlemek için maliyet/fayda analizleri yapmaya yönelik metodoloji de sunulmuştur. Çalışma, AG DC dağıtım sistemlerinin belirli koşullar altında geleneksel AC şebekelerine optimum bir alternatif olabileceğini göstermektedir. Çalışma sonucunda, güç elektroniği dönüştürücülerinin ekonomik ömrü arttıkça ve maliyetler düşmeye devam ettikçe, AG DC dağıtım şebekelerinin birçok durumda uygulanabilir bir alternatif olma potansiyeline sahip olduğu sonucu ortaya konmuştur.
Özet (Çeviri)
DC-based electrical energy consumption and production have exhibited a notable growth in recent years. As the demand for DC-consuming home appliances increases each year, the need for a more efficient AC-DC conversion with higher power output has also increased. Electric vehicles and intercity railways represent additional examples of DC-consuming systems with significantly higher power demands. Moreover, there has been a rapid increase in the generation based on renewable energy resources which produces electrical energy in its DC form. All of these DC consumer and producer units must be interconnected to the network which is dominantly AC. Consequently, distribution system operators and researchers worldwide have been actively seeking more efficient methods to integrate these DC systems in to their AC networks. Several researches have proposed the utilization of low-voltage DC (LVDC) distribution systems which would eliminate the need for additional conversion steps. Additionally, various benefits enabled by low-voltage DC distributions, such as improved power quality, reduced voltage oscillations, and easier integration of renewable energy sources, can be advantageous for both customers and distribution system operators. In this study, a comprehensive literature review is conducted to present the results of research in this field and the challenges that lie ahead. The structure of LVDC distribution networks is examined, and these networks are classified based on various aspects such as the number of poles, grid topology, and network configuration. The discussion covers the equipment used, grounding and protection methods, and voltage level selection methods in LVDC distribution networks. Pilot implementations of LVDC distribution networks around the world are described, with detailed discussions of the experiences gained. The study also outlines the methodology for performing cost/benefit analyses to assess the viability of investing in an LVDC distribution network from the perspective of a distribution system operator. The study demonstrates that LVDC distribution systems can be an optimal alternative to conventional AC grids under certain circumstances. As the economic lifespan of power electronics improves and costs continue to decline, LVDC distribution has the potential to become a viable alternative in many cases.
Benzer Tezler
- Güç sistemlerinde tıkanıklık durumlarında bara fiyatlarının güvenlik kısıtlı optimal güç akışı yöntemi ile incelenmesi
Locational marginal price analysis in case of congestion of power system using security constraint optimal power flow
ÖZGE GÜREL
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RAMAZAN ÇAĞLAR
- Robot kollarda optimum hareket sentezi
Optimal trajectory synthesis for manipulation robots
ÖZGÜR TURHAN
- Raylı ulaşım sistemlerinde elektriksel enerji verimliliğinin artırılması
Increasing the electrical energy efficiency in rail systems
AHMET YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ OKTAY ARIKAN
- Fotovoltaik panellerin verimine panel yüzey sıcaklığı etkisinin incelenmesi
Analyzing the effect of surface temperature on the efficiency of photovoltaic panels
MUHAMMET BİLGİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Teknik EğitimMarmara ÜniversitesiElektrik Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞAFAK SAĞLAM
YRD. DOÇ. DR. BAYRAM KILIÇ
- Low voltage distribution system planning
Alçak gerilim dağıtım sistemi planlaması
METİN BOYRAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVZAT ÖZAY