Energy management and control of dc micro grid with renewable energy sources and dual energy storage devices for ev charging
Ev şarjı için yenilenebilir enerji kaynakları ve çift enerji depolama cihazları ile dc mikro şebeke enerji yönetimi ve kontrolü
- Tez No: 934818
- Danışmanlar: PROF. DR. RAMAZAN NEJAT TUNCAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Okan Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Güç Elektroniği ve Temiz Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 103
Özet
Bu tez, yenilenebilir enerji kullanmanın gerekliliği ve DC tipinin AC tipine göre faydaları hakkında uzun süredir devam eden tartışmalar göz önüne alındığında tartışmalı olan tipik bir DC mikro şebeke tabanlı elektrikli araç (EV) şarj sistemini sunmaktadır. Bu geleneksel mikro şebeke, iki yenilenebilir parçayı dikkate alan kaynaklardan oluşturulmuştur: süper kapasitörden (SC) oluşan çift depolama elemanına sahip güneşe yönelik fotovoltaik sistem (PV) ve pil enerji depolama sistemi (BESS). Bu tezde amacımız, optimum mikro şebeke veriyolu voltajını sağlayacak ve aynı zamanda kaynakların koordineli bir şekilde güç paylaşmasını sağlayacak bir yönetim tekniği sağlamaktı; ve uygulamalarından biri de EV'yi şarj etmek. Bu stratejinin ikinci amacı, güneş ışınımının durumunu dikkate alırken, çeşitli yük ve hava koşullarını içeren DC yüklemesine yönelik yüksek kaliteli enerjiyi dikkate almaktır. Batarya dinamikleri nedeniyle SC, geçici süre boyunca besleme sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Yükteki dalgalanmalara rağmen mikro şebeke DC barasındaki voltajın sabit kalmasını sağlayacak bir güç yönetimi stratejisi uygulamaya konmuştur. Ayrıca önerilen DC mikro şebekeyi yönetmek için geleneksel PID tekniği ve güç akışı için referans kontrolü sağlamak amacıyla Yapay Sinir Ağı (YSA) kontrolörü“ileri besleme-ağ”tipi olmak üzere iki farklı teknik kullanılmıştır. DC barasının voltajındaki değişiklikler, SC enerjisinin DC barasını kontrol etmesiyle minimumda tutulabilir. Ayrıca, güç sisteminin MPP'sini elde edecek şekilde geliştirilmiş ve değişken adım boyutlu artımlı iletkenlik (VSSIC) tekniğine dayanan bir Maksimum Güç Noktası İzleme (MPPT) algoritması araştırılmıştır. Ayrıca, PV sisteminin mikro şebekeye bağlantısını kolaylaştırmak amacıyla boost DC/DC dönüştürücü kullanılmaktadır. MATLAB/Simulink, performansın doğru planlanmış görev doğrulaması dikkate alınarak kullanılan programdır. Daha sonra ilgili bulgular elde ediliyor ve diğer geleneksel yaklaşımların sonuçlarıyla karşılaştırılıyor. Bunun bir sonucu olarak sunulan teknik, DC bara voltajı dalgalanmasını azalttı. Sonuç olarak, talepteki hızlı değişimlere rağmen düzgün bir davranışı sürdürürken yüke sabit bir güç beslemesi sağlar. Araştırmamızın bulgularına dayanarak, önerilen bu yöneticiyi bu tür gridler için çok az zorlukla kullanmak mümkündür.
Özet (Çeviri)
This thesis presents a typical DC micro-grid based electric vehicles (EV) charging system, which is contentious given the long-standing debate about the necessity of using renewable energy and the benefits of the DC type over the AC kind. This traditional micro-grid is built of sources considering two renewable parts: wind turbine, sun-directed photovoltaic system (PV) with dual storage element of supercapacitor (SC) and battery energy storage system (BESS). In this thesis, our goal was to provide a management technique that would ensure an optimum microgrid bus voltage while also arranging for the sources to share power in a coordinated manner; and one of its applications is charging an EV. The second objective of this strategy is considering the high-quality energy to DC loading featuring a variety of loads and weather circumstances while taking into consideration the status of the solar irradiance. Because of the battery dynamics, the SC was designed to provide the supply during the transient period. A power management strategy is put into place so that the voltage on the microgrid DC bus remains constant despite fluctuations in the load; and maintains the DC bus voltage at 400 volts. In addition, two different techniques are used to manage the suggested DC microgrid which are the conventional PID technique and Artificial Neural Network (ANN) controller“feedforward-net”type to provide reference control for the power flow. The variations in the voltage of the DC bus may be kept to a minimum by having the SC energy control the DC bus. Moreover, a Maximum Power Point Tracking (MPPT) algorithm that is upgraded and is based on variable step size incremental conductance (VSSIC) technique was investigated so that the MPP of the power system will achieve. Furthermore, a boost DC/DC converter is used in order to facilitate the connection of PV system to the microgrid. MATLAB/Simulink is the program that is used considering properly planned task verification of performance. After that, the related findings are acquired, and then they are contrasted with the results of other conventional approaches. As a consequence of this, the technique that has been presented decreased the DC bus voltage ripple. As a result, it maintains a constant supply of power to the load while maintaining a smooth behavior despite rapid variations in the demand. Based on the findings of our investigation, it is possible to use this suggested manager for grids of this sort with little difficulty.
Benzer Tezler
- Designing a microgrid stabilizer using sliding mode controller
Kayan kipli denetleyici kullanarak mikro şebeke denetleyici tasarımı
HASAN MOUSAVİ SOMARİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VEYSEL MURAT İSTEMİHAN GENÇ
- Energy management & control system for mi̇crogri̇d based (wind-PV-battery)
Mikrogrid tabanli enerji yönetim & kontrol sistemi (rüzgar-PV-akü)
ABRAR AHMED
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Aydın ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURTAZA FARSADİ
- Management and control of distributed energy generation systems via artificial intelligence techniques
Dağıtık enerji üretim sistemlerinin yapay zeka teknikleri ile yönetim ve kontrolü
ALPER NABİ AKPOLAT
Doktora
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET EMİN KUZUCUOĞLU
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERKAN DURSUN
- Voltage control of a stand alone hybrid system using fuzzy logic controller
Bulanık mantık algorıtması kullanarak hıbrıt sıstemlerın voltaj kontrolu
ASGAR MOSTAFAZADEH
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OMER USTA
- Hibrit mikro şebekelerde zeki algoritmalar ile güç kalitesinin iyileştirilmesi
Improving power quality with intelligent algorithms in hybrid microgrids
KEMAL ÇELİK
Doktora
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET DEMİRTAŞ