OPTIMAL CENTRALIZED AND DECENTRALIZED MANAGEMENT STRATEGIES FOR ELECTRIC VEHICLES CONSIDERING CUSTOMER DEMAND, ROAD AND ELECTRIC GRID INFRASTRUCTURE
MÜŞTERİ TALEBİNİ, YOL VE ELEKTRİK ŞEBEKESİ ALTYAPISINI DİKKATE ALARAK ELEKTRİKLİ ARAÇLAR İÇİN OPTİMUM MERKEZİ VE MERKEZİ OLMAYAN YÖNETİM STRATEJİLERİ
- Tez No: 924108
- Danışmanlar: PROF. DR. SUKUMAR KAMALASADAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: The Unıversıty Of North Carolıne, Charlotte
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde elektrik şebekesine bağlı elektrikli araç filolarının optimum yönetimi için çeşitli metotlar tartışılmıştır. Öncelikle hem mesafeyi hem de mevcut trafik koşullarını dikkate alarak bir aracın şarj istasyonuna en hızlı ulaşım yolunun belirlenmesi için grafik teorisine dayalı bir hibrit method önerilmektedir. Bu strateji doğru, daha verimli ve ölçeklenebilir bir yapıya sahiptir. İkinci olarak elektrik şebekesinin etkisini ve optimum kullanımını göz önünde bulundurarak şarj istasyonuna olan en kısa mesafeyi hesaplayan alan bir teknik oluşturulmuştur. Method, mesafeden yararlanırken aynı zamanda voltaj veya güç dalgalanmaları gibi elektrik şebekesi üzerindeki etkileri de dikkate almaktadır. Yöntem test edilmiş ve nicel ve nitel analizler yapılmıştır. Aynı anda voltaj veya güçteki değişimler gibi şebeke üzerindeki etkilerde dikkate alınmıştır. Sonrasında konveks optimizasyon yardımıyla, menzil kaygısını azaltan bir hız optimizasyonu geliştirilmiştir. Daha sonra, gerçek zamanlı elektrikli araç şarj yoğunluğunu ve merkezi ve merkezi olmayan elektrikli araç şarj planlamasını ele alan bir o ptimizasyon metodolojisi geliştirilmiştir. Elektrikli araçların (PEV'lerin) şarj işlemi, PEV'lerin elektrik şebekesi üzerindeki talebini azaltmak için 'akıllı' şarj süreçleri kullanılarak yönetilmelidir. Bu çalışmalar, merkezi ve merkezi olmayan bir tasarımı da içeren dört farklı akıllı şarj mimarisinin gerçek uygulamasının elektrik şebekesi üzerindeki etkisini incelemektedir. Her yöntemin yetenekleri detaylıca açıklandı. Ayrıca, bir elektrikli araç filosu ile müşteri konforu düşünülerek talep tarafı yönetimi ve dağıtık yük yönetimi metodolojisi geliştirilmiştir. Klima, su ısıtıcısı, çamaşır kurutma makinesi ve bulaşık makinesi gibi evsel yüklerin hava koşulları dikkate alınarak yeni bir matematiksel modeli geliştirilmiştir. Yüksek sıcaklıklar sırasında, sistemin operasyonel mimarisinin bu büyük talep yanıtlı yüklerden önemli bir avantaj elde edebileceği belirlenmiştir. Ayrıca, müşteri konforu ihlalini önleyerek hane halkı yüklerini optimize ettikten sonra şebekeyi sürdürülebilir tutmak için sağlıklı sonuçlar öneren optimizasyon yapısı önerilmiştir. Önerilen yöntemler ölçeklenebilir, sahada uygulanabilir ve toplu olarak elektrikli araç filolarını ve yol ve şebeke koşullarını dikkate alarak enerji kullanımını yönetebilir.
Özet (Çeviri)
In this dissertation, several methodologies for optimal management of electric vehicle (EV) fleets connected to the power grid are discussed. First, a hybrid methodology is suggested for determining the quickest way for a vehicle to reach the charging station, taking into account both the distance and the current traffic conditions developed based on graph theory. The strategy is accurate, more efficient, and scalable. Second, a technique that considers the shortest distance to the charging station considering the impact and optimal use of the electric grid is developed. The method takes advantage of distance and simultaneously considers the influence on the grid, such as variations in voltage or power. The procedure is tested and quantitative and qualitative analysis is conducted. Also, with the help of a convex optimization methodology, a speed optimization framework is developed that mitigates range anxiety. Next, an optimization methodology is developed that addresses real-time electric car charging congestion as well as centralized and decentralized charging scheduling of electric vehicles. The charging of plug-in electric vehicles (PEVs) has to be handled through the use of“smart”charging processes to lessen the demand that PEVs have on the electrical grid. These studies examine the impact that the actual implementation of four distinct smart charging architectures has on the electric grid, including a centralized and decentralized design. The capabilities of each method are summarized. Further, a methodology for demand-side management and distributed load management is developed, considering customer comfort with the help of an electric vehicle fleet. A new mathematical model of household loads such as air conditioners, water heaters, clothes dryers, and dishwashers considering the weather conditions is developed. It was identified that during high temperatures, the system's operational architecture may derive a significant advantage from these massive demand-responsive loads. Further, a robust energy optimization framework is proposed that suggests healthy results to keep the grid stable and sustained after optimizing household loads avoiding customer comfort violation. The proposed methodologies are scalable, field implementable, and can collectively managing electric vehicle fleets, and energy usage considering road and grid conditions.
Benzer Tezler
- Reducing in-vehicle communication overload and enhancing efficiency in autonomous and electrical vehicles
Otonom ve elektrikli araçlarda araç içi iletişim yükünü azaltma ve etkinliğini artırma
YUNUS KAĞAN ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Otomotiv Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET CANSIZ
- Comprehensive assessment of decentralized stormwater systems in urbanized areas under climate change and watershed characteristics
Şehirleşmiş bölgelerde iklim değişikliği ve havza özellikleri altında merkezi olmayan yağmur suyu sistemlerinin kapsamlı değerlendirmesi
SİNA SAM
Doktora
İngilizce
2024
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÖZGER
- A strategic framework for enhancing affordability in housing construction using recycled plastic bricks.
Geri dönüştürülmüş plastik tuğlalar kullanılarak konut inşaatında uygun fiyatlılığı artırmaya yönelik stratejik bir çerçeve.
MODUPE ODEMAKIN
Doktora
İngilizce
2026
Mimarlıkİstanbul Okan ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
ASSOC. PROF. DR. SEYHAN YARDIMLI
ASSISTANT PROFESSOR MELODY SAFARKHANI
- Sigortada dağıtım ve tutundurma metodları
Başlık çevirisi yok
BANU GÖNENÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
SigortacılıkMarmara ÜniversitesiSigortacılık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OSMAN GÜRBÜZ
- Autofly-aid: Flight deck automation support with dynamic 4d trajectory management for responsive and adaptive airborne collision avoidance
Autofly-aıd: havada çarpışmadan kaçınma için esnek ve uyarlamalı 4 boyutlu dinamik rota yönetimi ile uçuş karar destek sistemi
EMRE KOYUNCU
Doktora
İngilizce
2015
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKHAN İNALHAN