Elektrik dağıtım şebekelerinde kayıp-kaçak enerji tespiti ve gerçek zamanlı izleme için akıllı sistem tasarımı
Intelligent system design for loss detection and real-time monitoring in electrical distribution networks
- Tez No: 968367
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSA YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Batman Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
Günümüz enerji sistemlerinde artan talep ve sürdürülebilirlik ihtiyacı, enerji iletim ve dağıtım altyapılarında verimliliği artırmayı zorunlu kılmaktadır. Bu bağlamda, özellikle alçak gerilim seviyesindeki dağıtım şebekelerinde meydana gelen teknik olmayan kayıplar — en başta kaçak elektrik kullanımı — enerji yönetiminde ciddi bir sorun alanı oluşturmaktadır. Yeraltı ve havai hatların birlikte kullanıldığı karmaşık şebeke yapılarında bu tür kayıpların tespiti, çoğu zaman yüksek maliyetli kazı çalışmaları, saha taramaları ve insan gücüne dayalı yöntemlerle gerçekleştirilmekte; bu da işletme sürekliliğini ve mali performansı olumsuz etkilemektedir. Bu tez kapsamında, kaçak elektrik tespitinde fiziksel müdahaleye gerek bırakmayan, uzaktan izlenebilir ve anlık uyarı verebilen düşük maliyetli bir izleme sistemi tasarlanmıştır. Sistem, dağıtım panolarına entegre edilebilecek biçimde, giriş ve çıkış hatlarına yerleştirilen SCT-013 akım sensörleri aracılığıyla çalışmakta; elde edilen analog veriler ADS1115 yüksek çözünürlüklü analog-dijital dönüştürücü yardımıyla işlenmekte ve NodeMCU ESP8266 mikrodenetleyici ile yorumlanarak kablosuz olarak kullanıcıya iletilmektedir. Bu yapı, hem enerji akışının sürekli kontrolünü hem de şüpheli farkların analizini mümkün kılmakta; belirlenen tolerans dışı farklarda kaçak uyarısı üreterek operatöre erken müdahale imkânı sunmaktadır. Geliştirilen sistem, sanal ortamda oluşturulan simülasyonlar ile test edilmiş; farklı yük senaryoları ve kaçak akım durumları altında güvenilir ve tekrar edilebilir sonuçlar vermiştir. Elde edilen bulgular, bu tür bir sistemin özellikle yoğun nüfuslu kentsel alanlarda yaygın olarak kullanılan yeraltı enerji iletim hatlarında, kazı gerektirmeyen bir izleme alternatifi sunabileceğini ortaya koymaktadır. Ayrıca, sistemin WiFi tabanlı uzaktan veri aktarımı ile SCADA gibi merkezi şebeke yönetim sistemlerine entegre edilebilir yapısı, dijital şebeke dönüşümüne katkı sağlayacak önemli bir avantaj sunmaktadır. Bu çalışma, düşük maliyetli donanım bileşenleri kullanılarak geliştirilen, hızlı kurulum ve genişletilebilir yapıya sahip bir model üzerinden kaçak tespitine yönelik yeni bir yaklaşım ortaya koymakta; enerji kayıplarının azaltılması ve şebeke yönetiminin optimize edilmesi açısından önemli katkılar sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
In today's energy systems, the increasing demand and the need for sustainability make it imperative to improve the efficiency of power transmission and distribution infrastructures. In this context, non-technical losses — primarily caused by electricity theft — constitute a critical issue, particularly in low-voltage distribution networks. In hybrid grid configurations involving both underground and overhead lines, the detection of such losses typically requires costly excavation, field inspections, and manual labor, all of which disrupt operational continuity and increase overall system costs. This thesis proposes a cost-effective, remotely monitorable, and real-time alerting system for detecting electricity theft without requiring physical intervention. The system is designed to be integrated into distribution panels and relies on SCT-013 current sensors installed at the entry and exit points of the circuit. The analog signals captured by the sensors are digitized using a high-resolution ADS1115 analog-to-digital converter and processed by a NodeMCU ESP8266 microcontroller. Through this architecture, real-time current flow is continuously monitored, and abnormal discrepancies exceeding defined thresholds are interpreted as potential theft conditions, prompting an immediate alert. The proposed system has been tested in a simulated environment under various load conditions and theft scenarios, yielding consistent and reliable results. The findings suggest that the model can offer a viable alternative for theft detection in densely populated urban areas with predominantly underground distribution lines, eliminating the need for intrusive excavation. Additionally, the system's wireless data transmission capability enables seamless integration with centralized management platforms such as SCADA, aligning with the broader trend of digital grid transformation. This study presents an innovative approach to non-technical loss detection using low-cost hardware components. It introduces a scalable, easy-to-install monitoring system that holds significant promise for improving
Benzer Tezler
- Loss analysis and reduction strategies for Turkish electric distribution network
Türkiye elektrik dağıtım şebekesi için kayıp analizi ve azaltma stratejileri
MEHMET EMİN KÖPRÜ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN AKTAŞ
- Elektrik dağıtım şebekeleri için CBS tabanlı kesinti analiz sistemi
GIS based outage analysis system for electric distribution system
YASEMİN BÜŞRA KARAKAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Coğrafyaİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Uygulamaları Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZAİDE DURAN
- Üç fazlı dengeli elektrik dağıtım şebekelerinde kayıp tahmini ve kayıp paylaşımı
Loss estimation and loss allocation of balanced three-phase electricity distrubition networs
FEVZİ BOZGEYİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖMER GÜL
- Otomatik sayaç okuma sisteminin elektrik dağıtım şebekelerindeki teknik olmayan enerji kayıplarının azaltılmasına etkisi
Effect of automatic meter reading system on reducing non-technical energy losses in electricity distribution networks
YUNUS KOCAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBitlis Eren ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SABİR RÜSTEMLİ
- Dağıtım şebekelerinde teknik olmayan kayıpların makine öğrenme yöntemleriyle analizi
Analysis of non-technical losses in distribution networks using machine learning methods
MAHMUT TÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDicle ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HEYBET KILIÇ