Harmonik filtre tasarımı ve seçiminin çok amaçlı optimizasyon yaklaşımıyla belirlenmesi ve endüstriyel bir güç sistemi için uygulanması
Determination of harmonic filter design and selection using a multi-objective optimization approach and its application to an industrial power system
- Tez No: 977409
- Danışmanlar: PROF. DR. NURAN YÖRÜKEREN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez, endüstriyel güç sistemlerinde tek ayarlı pasif harmonik filtrelerin tasarımı ve seçimi için çok amaçlı bir optimizasyon metodolojisi sunmaktadır. Harmonik bozulmanın yaygın sorununu ele alan bu çalışma, filtre bileşenlerini tanımlamak için yeni bir CQT (Kapasitans, Kalite Faktörü, Ayar Faktörü) parametrizasyonu ile entegre edilmiş Çok Amaçlı Genetik Algoritma II'yi (NSGA-II) kullanmaktadır. MATLAB'da uygulanan ve IEEE 13-bara endüstriyel dağıtım sistemi üzerinde ETAP simülasyonları kullanılarak titizlikle doğrulanan önerilen yaklaşım, teknik performansı (Toplam Harmonik Bozulma, Toplam Talep Bozulması, bireysel harmonik uyumluluğu ve Güç Faktörü iyileştirmesi dahil) ve ekonomik fizibiliteyi (Toplam Sahip Olma Maliyeti - TCO) eş zamanlı olarak optimize etmektedir. Ana bulgular, önemli harmonik azaltma ve güç faktörü düzeltmesini gösterirken, performans ve maliyet arasındaki kritik ödünleşimleri ortaya koymaktadır. Araştırma ayrıca, standart ticari bileşen değerlerinin kullanımının pratik etkisini niceliksel olarak belirleyerek, gerçek dünya endüstriyel uygulamalar için hem teknik olarak etkili hem de ekonomik olarak sağlam değerli içgörüler ve neredeyse-optimal filtre çözümleri sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis presents a multi-objective optimization methodology for the design and selection of single-tuned passive harmonic filters in industrial power systems. Addressing the pervasive issue of harmonic distortion, the study employs the Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA-II) integrated with a novel CQT (Capacitance, Quality Factor, Tuning Factor) parameterization to define filter components. The proposed approach, implemented in MATLAB and rigorously validated using ETAP simulations on the IEEE 13-bus industrial distribution system, simultaneously optimizes technical performance (including Total Harmonic Distortion, Total Demand Distortion, individual harmonic compliance, and Power Factor improvement) and economic viability (Total Cost of Ownership - TCO). Key findings demonstrate significant harmonic mitigation and power factor correction, while revealing critical trade-offs between performance and cost. The research further quantifies the substantial practical impact of utilizing standard commercial component values, providing valuable insights and near-optimal filter solutions that are both technically effective and economically sound for real-world industrial applications.
Benzer Tezler
- Küp uydular için, VHF/UHF bandı aktarıcı tasarımı ve gerçeklemesi
VHF/UHF transponder design for cubesats
HASAN ONUR ÇAKAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA BERKE YELTEN
- X-band hybrid front-end receiver module design for spaceborne synthetic aperture radar applications
Sentetik aralıklı radar uzay platformlarına uygun x-bant hibrid ön uç RF modülü tasarımı
ARİF EKİN UZUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEDEF KENT PINAR
- GaN yarı iletken tabanlı totem-pole köprüsüz yükselten PFC dönüştürücü analizi ve tasarımı
GaN semiconductor based totem-pole bridgeless boost PFC analysis and design
ENES ÇATLIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DENİZ YILDIRIM
- Novel high performance ota structures suitable for continuous time ota-c filters
Sürekli zaman ota-c süzgeçlere uygun yüksek performanslı yeni ota yapıları
ALİ ZEKİ
Doktora
İngilizce
1998
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN KUNTMAN
- Parallel active filter design, control, and implementation
Paralel etkin süzgeç tasarımı, denetimi ve gerçekleştirilmesi
HASAN ÖZKAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AHMET MASUM HAVA