New methods for power quality control in hybrid electrical energy systems
Hibrit enerji sistemlerinde güç kalite kontrolü için yeni metodlar
- Tez No: 947288
- Danışmanlar: PROF. MURTAZA FARSADI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Güç Kalitesi, Hibrit Elektrik Sistemleri, Fotovoltaik, Rüzgar Enerjisi, Kontrol Sistemleri, Power Quality, Hybrid Electrical Systems, Photovoltaic, Wind Power, Control Systems
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Aydın Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 192
Özet
Yenilenebilir enerji kaynaklarının elektrik şebekelerine entegrasyonunun artması, özellikle hibrit elektrik enerji sistemlerinde güç kalitesinin korunmasında önemli zorluklar yaratmaktadır. Geleneksel ve yenilenebilir enerji kaynaklarını birleştiren bu sistemler, yenilenebilir enerji kaynaklarının değişken yapısı nedeniyle genellikle gerilim dalgalanmaları, harmonikler ve frekans duzensizligi gibi sorunlarla karşılaşmaktadır. Bu tez, hibrit elektrik enerji sistemlerinde güç kalitesini artırmak için yenilikçi kontrol stratejileri sunarak bu sorunları etkili bir şekilde gidermektedir. Bu çalışma, MATLAB/Simulink ortamında gelişmiş kontrol algoritmalarının geliştirilmesi ve uygulanmasına odaklanmaktadır. Amaç gerilim ve frekans düzenlemesini iyileştirmek, harmonikleri azaltmak ve hibrit sistemlerde güç akışını optimize etmektir. Önerilen yöntemler; adaptif filtreleme, UPQC, D-STATCOM, PWM ve optimizasyon tekniklerinin bir kombinasyonunu içermektedir. Bu yaklaşımlar, değişken yük ve üretim koşulları altında gerçek zamanlı dinamik dengeleme ve sistem kararlılığının artırılmasını sağlamaktadır. Simülasyon sonuçları, geliştirilen kontrol stratejilerinin geleneksel yöntemlere kıyasla güç kalitesini önemli ölçüde iyileştirdiğini göstermektedir. Uygulanan kontrolörler, toplam harmonik bozulmaları azaltmakta, gerilim dalgalanmalarını en aza indirmekte ve reaktif güç kompanzasyonunu artırarak daha stabil ve verimli bir hibrit enerji sistemi sağlamaktadır. Sonuçlar, önerilen yöntemlerin tepki süresi, dayanıklılık ve verimlilik açısından geleneksel tekniklerden daha üstün olduğunu doğrulamaktadır. Bu araştırma, hibrit enerji sistemlerinde güç kalitesini artırmaya yönelik sistematik bir yaklaşım sunarak alana önemli bir katkı sağlamaktadır. Geliştirilen kontrol çerçeveleri, gerçek dünyadaki hibrit şebekelere uygulanabilir ve işletme verimliliğini ve sürdürülebilirliğini artırabilir. Bu çalışmanın bulguları, modern enerji ağlarında istikrarlı ve yüksek kaliteli güç iletimini güvence altına alarak güç sistemleri mühendisliğinde önemli bir ilerleme sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
The increasing integration of renewable energy sources into power grids has led to significant challenges in maintaining power quality, particularly in hybrid electrical energy systems. These systems which combine conventional and renewable energy sources, often suffer from voltage fluctuations, harmonics and frequency instability due to the intermittent nature of renewables. This thesis presents novel control strategies to enhance power quality in hybrid electrical energy systems by mitigating these issues effectively. The research focuses on developing and implementing advanced control algorithms in MATLAB/Simulink to improve voltage and frequency regulation, reduce harmonics and optimize power flow within hybrid systems. The proposed methods include a combination of adaptive filtering, UPQC, D-STATCOM, PWM and optimization techniques. These approaches ensure real-time dynamic compensation and enhanced system stability under varying load and generation conditions. Simulation results demonstrate that the developed control strategies significantly improve power quality compared to traditional methods. The application of these controllers reduces total harmonic distortion, minimizes voltage sags and swells and enhances reactive power compensation which is leading to a more stable and efficient hybrid energy system. The results confirm that the proposed methods outperform conventional techniques in terms of response time, robustness and efficiency. This research contributes to the field by providing a systematic approach to power quality enhancement in hybrid energy systems. The developed control frameworks can be applied to real-world hybrid grids, improving their operational efficiency and sustainability. The findings of this study offer a significant advancement in power system engineering, ensuring stable and high-quality power delivery in modern energy networks.
Benzer Tezler
- Mikroşebekelerde ada mod çalışmanın tespiti ve güç kalitesi olaylarının sınıflandırılması için yapay zekâ tabanlı kontrol yöntemlerinin geliştirilmesi
Development of artificial intelligence based control methods for detection of islanding conditions and classification of power quality events in microgrids
ALPER YILMAZ
Doktora
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKAY BAYRAK
- Yenilenebilir enerji kaynakları içeren güç sistemlerinde yük frekans kontrolünün yeni sezgisel yöntemlerle optimizasyonu
Optimization of load frequency control with new heuristic methods in power systems including renewable energy sources
MUSTAFA SAKA
Doktora
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜSLÜM CENGİZ TAPLAMACIOĞLU
DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM EKE
- Enerji verimliliği uygulamalarında adaptif yol aydınlatmaları
Adaptive road lighting in energy efficiency applications
İSA ASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERMİN ONAYGİL
- Elektrik enerjisi piyasaları ve çimento sektöründe elektrik enerjisi tüketim tahmininin önemi
Electricity markets and the importance of electricity consumption forecasting in cement sector
EZGİ KAYAHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERMİN ONAYGİL
- Wide speed sensorless control of PMSM drive with smooth transition between HFSİ and extended luenberger observer
Yüksek frekanslı sinyal enjeksiyon ve genişletilmiş luenberger gözlemci arasında sorunsuz geçiş ile geniş hız aralığında SMSM sürücünün sensörsüz kontrolü
MUSTAFA MUS AB AVCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SALİH BARIŞ ÖZTÜRK