Comparison of energy storage systems for frequency regulation
Frekans regülasyonu icin enerji depolama sistemlerinin karşılaştırılması
- Tez No: 952524
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET METE VURAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 91
Özet
Bu tez, artan yenilenebilir enerji entegrasyonu bağlamında frekans düzenlemesini iyileştirmek amacıyla tek alanlı ve iki alanlı güç sistemlerinin modellenmesi, analizi ve kontrolünü incelemektedir. Frekans sapmalarını en aza indirmek ve genel sistem performansını optimize etmek için yük-frekans kontrol mekanizmaları araştırılmıştır. Fotovoltaik ve rüzgar enerji sistemlerinin dinamik davranışları analiz edilmiş, ayrıca şebeke kararlılığını artırmak amacıyla batarya enerji depolama sistemleri, volan enerji depolama sistemleri ve süperiletken manyetik enerji depolama sistemleri gibi enerji depolama teknolojileri incelenmiştir. Frekans kontrolünü iyileştirmek amacıyla, PID denetleyicisinin parametre ayarı için üç metasezgisel optimizasyon algoritması (balina optimizasyon algoritması, yıldırım arama algoritması ve yapay tavşan optimizasyonu) kullanılmıştır. Simülasyon sonuçları, yapay tavşan optimizasyonunun diğer optimizasyon yöntemleriyle karşılaştırıldığında daha üstün frekans stabilizasyonu, azaltılmış salınımlar ve değişen yük ile yenilenebilir enerji bozulmaları altında iyileştirilmiş hatlar arası güç dengelemesi sağladığını göstermiştir. Enerji depolama sistemlerinin entegrasyonu geçici kararlılığı artırsa da, sistem yerleşme süresinin uzaması şeklinde bir ödün meydana getirmektedir. Elde edilen bulgular, optimize edilmiş PID kontrolü ve enerji depolama sistemlerinin kullanımının, kararlı ve dayanıklı bir güç sistemi işletimi sağlama açısından etkinliğini vurgulamaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis explores the modeling, analysis, and control of single-area and two-area power systems to enhance frequency regulation amid growing renewable energy integration. Load frequency control mechanisms are investigated to minimize frequency deviations and optimize overall system performance. The dynamic behavior of photovoltaic and wind energy systems is analyzed, along with energy storage technologies such as battery energy storage systems, flywheel energy storage systems), and superconducting magnetic energy storage systems), to enhance grid stability. To improve frequency control, three metaheuristic optimization algorithms (whale optimization algorithm, lightning search algorithm, and artificial rabbit optimization) are employed for PID controller tuning. Simulation results demonstrate that artificial rabbit optimization provides superior frequency stabilization, reduced oscillations, and improved tie-line power compensation under varying load and renewable energy disturbances compared to the other optimization methods. While the integration of energy storage systems enhances transient stability, it introduces a trade off in the form of increased system settling time. The findings underscore the effectiveness of optimized PID control and energy storage system deployment in achieving stable and resilient power system operation.
Benzer Tezler
- Enerji kaynağı olarak doğal gaz kullanımı ve doğal gaz kullanımına yönelik depolama sistemlerinin incelenmesi
Natural gas use as an energy source and investigation of storage systems for natural gas
KASIM ÖNDER
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TURGUT GÜLMEZ
- Vanadyum redoks akışkan akü enerji depolama sistemli bir rüzgar tarlası için enerji üretim ve depolama analizi
Energy production and storage analysis for a wind farm supported with a vanadium redox flow battery energy storage system
CANSEV ÇAKIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BURAK BARUTÇU
- Load frequency control of a gas turbine power plant in response to a sudden disturbance with a battery energy storage system (BESS)
Bir gaz türbinli elektrik santralinin bir akü enerji depolama sistemindeki (BESS) ani bir bozulmaya müdahale olarak yük frekans kontrolü
KAWA ABBAS NADER NADER
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKarabük ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NECMİ SERKAN TEZEL
- Yağmur hendeğinin tasarımı için yeni kriterler
New criteria for swale design
UĞUR ÜNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DİLEK EREN AKYÜZ
- Endüstriyel tesislerde toz patlamaları, modellenmesi ve risk azaltılması
Definition, modelling and risk reduction of dust explosions occur in industrial plants
MERYEM MÜGE ASANA
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HİKMET İSKENDER