Süperkapasitör içerikli depolama sistemlerinin dağıtım şebekesine etkisinin incelenmesi
Effects of hybrid storage systems with supercapacitors on the distribution network
- Tez No: 946213
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HEYBET KILIÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Dicle Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 120
Özet
Günümüzde hızla artan enerji talepleri, elektrik dağıtım şebekelerinde güç kalitesi, enerji sürekliliği ve yük dengeleme konularında ciddi zorluklar doğurmaktadır. Özellikle yenilenebilir enerji kaynaklarının sisteme entegre edilmesiyle birlikte, şebeke dinamikleri daha karmaşık hale gelmiş ve ani yük değişimlerine karşı daha esnek, hızlı tepki verebilen, güvenilir sistem çözümlerine olan ihtiyaç artmıştır. Enerji depolama sistemleri; farklı enerji yoğunlukları ve tepki sürelerine sahip bileşenleri aynı yapıda birleştirebilme kabiliyetleri sayesinde dikkat çeken bir çözüm alternatifi hâline gelmiştir. Bu tez çalışmasında, alçak gerilimli dağıtım şebekelerinde güç kalitesini artırmak ve şebeke kararlılığını desteklemek amacıyla, lityum demir fosfat (LFP) batarya ve süperkapasitör bileşenlerinden oluşan bir hibrit enerji depolama sistemi tasarlanmış ve gerçek saha koşullarında uygulanarak değerlendirilmiştir. Sistem, enerji yoğunluğu ve güç yoğunluğu dengesine uygun olarak yapılandırılmış; inverter aracılığıyla şebekeye paralel şekilde entegre edilmiştir. Gerçekleştirilen testlerde, yalnızca şebeke enerjisi ile çalışan sistem ve hibrit sistem aktifken çalışan sistem olmak üzere iki farklı senaryo ele alınmıştır. Yapılan ölçümler; frekans ve gerilim stabilitesi, gerilim dengesizliği, harmonik ve süperharmonik bozulmalar, geçici olaylar ve ITIC eğrisi çerçevesinde analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, hibrit sistemin şebekeye zarar vermeden entegre edilebildiğini, voltaj dalgalanmalarını sınırlayarak güç kalitesini iyileştirdiğini ve geçici olaylara karşı sistem performansını artırıcı etkide bulunduğunu ortaya koymuştur. Bu çalışma, hibrit enerji depolama sistemlerinin yalnızca enerji yönetimi açısından değil, aynı zamanda güç kalitesinin sürekliliği ve sistem güvenliği açısından da önemli bir çözüm sunduğunu göstermektedir. Elde edilen bulgular, bu sistemlerin dağıtım şebekelerinde daha yaygın ve ölçeklenebilir biçimde uygulanabileceğine yönelik teknik bir temel oluşturmaktadır.
Özet (Çeviri)
In the contemporary context, the escalating demand for energy has given rise to significant challenges pertaining to the quality of power, the continuity of energy supply, and the balancing of loads within electricity distribution networks. This is particularly evident in the context of integrating renewable energy sources into the system, which has resulted in a more complex grid dynamics and an increased need for flexible, fast-response, reliable system solutions to sudden load changes. Energy storage systems have become an attractive solution alternative thanks to their ability to combine components with different energy densities and response times in the same structure. This thesis proposes a hybrid energy storage system, comprising a lithium iron phosphate (LFP) battery and a supercapacitor. The system has been designed and evaluated in real field conditions with a view to improving power quality and supporting grid stability in low voltage distribution networks. The configuration of the system is achieved through the balancing of energy and power density, and it is integrated in parallel with the grid via an inverter. The experimental setup encompassed two distinct scenarios: the system's operation exclusively on grid energy and its operation with the hybrid system enabled. The measurements were analysed in terms of frequency and voltage stability, voltage instability, harmonic and superharmonic distortions, transients and ITIC curve. The findings demonstrate that the integration of the hybrid system into the grid does not result in grid damage, enhances power quality by constraining voltage fluctuations, and optimises system performance in the face of transient events. The findings of this study demonstrate that hybrid energy storage systems provide a significant solution, not only in terms of energy management, but also in terms of power quality continuity and system security. The findings provide a technical basis for a more widespread and scalable implementation of these systems in distribution networks.
Benzer Tezler
- İndirgenmiş grafen oksit-kinolin ftalosiyanin nanohibrit malzemelerinin üretimi ve elektrokimyasal özelliklerinin incelenmesi
Production of reduced graphene oxide-quinoline phthalocyanine nanohybrid electrode materials and investigation of electrochemical properties
MELTEM BALÇIK
- NiO içerikli süperkapasitör elektrotların hidrotermal yöntemle oluşturulması
Hydrothermally produced nio for supercapacitorelectrodes
ZEYNEP SEDA BİBER
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FUNDA ATALAY
- Üç boyutlu grafen içerikli süperkapasitör yapımı
Three-dimensional graphene content supercapacitor production
HATİCE HANDE BAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FUNDA ATALAY
- Bir süperkapasitörün elektronik modellenmesi
Electronic modeling of a superkapasitor
ABDULLAH METEHAN ŞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMaltepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NEVİN TAŞALTIN
- Çok duvarlı karbon nanotüp/polipirol nanokompozitlerin yerinde polimerizasyon yöntemi ile sentezi ve süperkapasitor özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of multi-walled carbon nanotube/polypyrrole nanocomposites by in situ polymerization method and investigation of their supercapacitor properties
PELİN ÖKDEM
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimya MühendisliğiOsmaniye Korkut Ata ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FERİDUN DEMİR