Nanoşebekelerin optimal kontrolü ve güç paylaşımı
Optimal control and power sharing of nanogrids
- Tez No: 917624
- Danışmanlar: DOÇ. DR. RECEP YUMURTACI, DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ DURUSU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Alternatif enerji kaynakları, Dağıtık enerji, Elektrik enerji sistemleri, Fotovoltaik enerji, Güneş enerjisi, Güneş enerjisi sistemleri, Yenilenebilir enerji kaynakları, Alternative energy resources, Decentralized energy, Electrical energy systems, Photovoltaic energy, Solar energy, Solar energy systems, Renewable energy resources
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Tesisleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez, nanoşebekelerin dağıtık enerji sistemlerindeki rolünü ve enerji yönetim stratejilerinin optimize edilmesini kapsamlı bir şekilde ele almaktadır. Nanoşebekeler, yenilenebilir enerji kaynaklarının etkin kullanımını sağlayan, enterkonnekte şebeke ile etkileşimi olan ve yerel enerji ihtiyaçlarını ihtiyacın bulunduğu yerde karşılama kabileyeti olan küçük ölçekli enerji sistemleridir. Çalışmada, özellikle uçtan uca (p2p) enerji transferi stratejileriyle nanoşebekeler arası enerji akışının optimize edilmesi, enerji depolama sistemlerinin boyutlandırılması ve tekno-ekonomik analizler yapılmıştır. Türkiye'nin farklı bölgelerinde yapılan analizlerde, coğrafi ve iklimsel faktörlere bağlı olarak yenilenebilir enerji potansiyeli değerlendirilmiş, farklı senaryolar üzerinden nanoşebekelerin ekonomik ve teknik uygulanabilirliği incelenmiştir. Enerji üretim kapasitesi, maliyetler ve depolama ihtiyaçlarına odaklanılarak, ilk yatırımın geri dönüş süresinin ne kadar sürede olabileceği ve diğer ekonomik indisler değerlendirilmiştir. Ayrıca, sezgisel algoritmalar kullanılarak enerji depolama sistemlerinin boyutlandırılması gerçekleştirilmiş ve şebekeden alınan enerjinin minimize edilmesi sağlanmıştır. Uçtan uca enerji transferine odaklanan modelleme çalışmasında, beş farklı nanoşebeke arasında enerji alışverişi optimize edilmiş, enerji fazlası olan sistemlerden enerji açığı olan sistemlere transfer gerçekleştirilmiştir. Böylece şebekeden bir bütün olarak alınan enerji miktarı azaltılmış ve yerel enerji üretimi maksimize edilmiştir. Geliştirilen model, Gurobi optimizasyon yazılımı kullanılarak çözülmüş, enerji depolama sistemleriyle şebeke etkileşimleri incelenmiştir. Sonuç olarak, nanoşebekelerin yenilenebilir enerji entegrasyonu ve enerji maliyetlerini optimize etme potansiyeli ortaya konmuş, p2p enerji transferinin dağıtık enerji yönetimindeki önemi vurgulanmıştır. Türkiye'ye özgü analizler, bu sistemlerin farklı bölgelerdeki uygulanabilirliğini ve sürdürülebilir enerji geleceğine katkılarını göstermiştir. Tez, nanoşebekelerin enerji politikalarına entegre edilmesi gerektiğini ve enerji verimliliği ile sürdürülebilirlik açısından kritik bir role sahip olduğunu vurgulamaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis comprehensively examines the role of nanogrids in distributed energy systems and the optimization of energy management strategies within nanogrids. Nanogrids are small-scale energy systems designed to utilize renewable energy sources efficiently, interact with interconnected grids, and meet local energy demands at the point of consumption. The study focuses on optimizing energy flows between nanogrids through peer-to-peer (p2p) energy transfer strategies, sizing energy storage systems, and conducting techno-economic analyses. Analyses conducted for different regions of Türkiye assessed renewable energy potential based on geographical and climatic factors. Economic and technical feasibility of nanogrids was evaluated under various scenarios, focusing on energy production capacity, costs, and storage requirements. Key economic indicators, such as payback periods of initial investments, were also considered. Moreover, heuristic algorithms were employed to size energy storage systems, minimizing energy drawn from the grid. The modeling study emphasized p2p energy transfer, optimizing energy exchanges among five distinct nanogrids. Energy surpluses from some systems were transferred to others with deficits, reducing overall reliance on the grid and maximizing local energy production. The developed model was solved using Gurobi optimization software, exploring interactions between energy storage systems and the grid. In conclusion, the potential of nanogrids to integrate renewable energy and optimize energy costs was demonstrated, highlighting the significance of p2p energy transfer in distributed energy management. Region-specific analyses for Turkey revealed the applicability of nanogrid systems across diverse areas and their contributions to a sustainable energy future. The findings underline the necessity of incorporating nanogrids into energy policies, emphasizing their critical role in enhancing energy efficiency and sustainability.
Benzer Tezler
- Optimal multiple DER planning with innovative algorithms for enhanced power system performance and computational efficiency
Daha iyi güç sistemi performansı ve hesaplama verimliliği için geliştirilmiş yenilikçi algoritmalarla çoklu dağıtık enerji kaynaklarının optimal planlaması
AHMAD EL SAYED
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Assist. Prof. Dr. GÖKTÜRK POYRAZOĞLU
- Voltage management on active low voltage distribution network with nanogrid approach
Nanogrid yaklaşımıyla aktif alçak gerilim dağıtım şebekesi üzerinde gerilim yönetimi
MOHAMAD KOUBAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
EnerjiBahçeşehir ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜRKAN SOYKAN
- Pirinç kabuğu külünden, nano gözenekli kalsiyum silikat üretimi, karakterizasyonu ve ağır metal adsorpsiyonunda kullanımı.
Production of nano-porous calcium silicate from rice hull ash, characterization and use of heavy metal adsorption.
MİLAD POURSHAKİBA
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜL TAŞPINAR
- Regulation of human monocyte differentiation into M1- and M2-like macrophages
İnsan monositlerinin M1- ve M2-benzeri makrofajlara dönüşümünün düzenlenmesi
DEFNE BAYIK
Doktora
İngilizce
2016
Allerji ve İmmünolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İHSAN GÜRSEL
DR. DENNIS M. KLINMAN
- A novel artificial intelligence based energy management system for microgrids
Mikro şebekeler için yapay zeka temelli yeni bir enerji yönetim sistemi
NECATİ AKSOY
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEYSEL MURAT İSTEMİHAN GENÇ