Kalıcı Mıknatıslı Senkron Generatörlü Rüzgâr Enerjisi Dönüşüm Sistemlerinde Maksimum Güç Kontrolünün Akıllı Yapı Tabanlı Modellemesi (original) (raw)
Related papers
2017
O ZET Bu calismada bir MGI sistemi, bir ruzgar turbini ile once degisen bir ruzgâr hiz referansi ve devaminda 9 m/s nominal ruzgar hizi altinda analiz edilmis, sistemden elde edilen elektrik enerjisinin bir kismi sebekeye aktarilmistir. Yuksek verimli olmasi nedeniyle SMSG (Surekli Miknatisli Senkron Generator) kullanilmistir. MGI algoritmasi olarak Kanat Uc Hiz Orani (Tip Speed Ratio, TSR) yontemi ile ruzgârin anlik olarak izlenmesi ve yakalanan enerjinin sebekeye aktarilmasi icin alan yonlendirmeli kontrol yontemi tercih edilmistir. Kullanilan MGI algoritmasi ile degisken ruzgâr hizlarinda sistemin maksimum gucu takip etmesi saglanarak, maksimum verim elde edilmistir.
Bu çalışmada, dengeli veya dengesiz dağıtım sistemine doğrudan bağlı sabit hızlı rüzgar türbini üretim sistemi için güç akışı analizi modeli önerilmiştir. Önerilen model, dağıtım sistemi güç akışı analizlerinde düğüm gerilimlerinin hesaplanmasında sıklıkla kullanılan bi-kuadratik denklem temelli ifadelere sahiptir. Önerilen model kayma bilgisine ihtiyaç duymadığı için literatürde daha önce önerilmiş kayma hesabına dayanan fazör tanım bölgesi generatör modeline göre hesap verimlidir. Bu çalışmada, önerilen modelin geçerliliğini test etmek amacıyla çeşitli gerilim dengesizliği ve rüzgar hızı durumlarında, önerilen model, kayma hesabına dayanan fazör tanım bölgesi modeli, zaman tanım bölgesi d-q modeli ve basitleştirilmiş generatör modelleri (sabit P,Q(V+) modeli ve Sabit P,Q modeli) karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Rüzgar Enerjisi, Dağıtım Sistemi, Dengesiz Gerilim, Dengesiz Akım, Asenkron Generatörü 1. GİRİŞ Senkron generatörlere kıyasla daha küçük boyutla...
Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 2021
Rüzgâr enerjisi, elektrik üretiminde kullanımı giderek artan bir enerji kaynağıdır. Rüzgâr enerjisinde verimlilik, uygun elemanların ve kontrol tekniğinin seçimine bağlıdır. Son yıllarda rüzgâr enerjisi sistemlerinde değişken hızlı rüzgâr türbinleriyle uyumlu kalıcı mıknatıslı senkron generatörler ön plana çıkmaktadır. Bu tip generatörler elektriksel kayıpları azaltabileceği gibi mekanik bileşenlere bağımlılığı azaltarak genel sistem performansını yükseltir. Dönüşüm sistemlerinde anlık rüzgâra göre sistem verimliliğini en üst seviyede tutabilmek için maksimum güç noktası izleme kontrolünden yararlanılır. Bu çalışmada; dönüşüm sistemi bileşenlerinin sistem büyüklükleri üzerinden çalışma prensipleri açıklanmış. Kanat uç hız oranı, tepe tırmanma ve bulanık mantık tabanlı maksimum güç noktası izleme kontrol yöntemleri açıklanmıştır. Bu kontrol yöntemleri, Matlab/Simulink ortamında modellenerek çeşitli sistem büyüklükleri üzerinden karşılaştırmalı analizleri gerçekleştirilmiştir.
Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 2020
Teknolojik ilerlemelere rağmen günümüzde halen elektrik bağlantısı olmayan bölgeler bulunmaktadır. Bu çalışmada rüzgâr türbini ve bataryadan oluşan güç sistemi ile şebekeden uzakta bulunan bölgelere ekonomik ve sürdürülebilir bir güç sağlanması amaçlanmıştır. Rüzgâr Enerjisi Dönüşüm Sisteminin (REDS) temel amacı, değişken rüzgâr hızlarında maksimum gücü elde edebilmektir. Önerilen sistemde maksimum gücü tespit edebilmek amacıyla, Saptır ve Gözle (S & G) ve Bulanık Mantık denetleyici (BMD) yöntemlerinin sistem üzerindeki çalışmaları karşılaştırılmıştır. Çalışmaları gözlemleyebilmek amacıyla Kalıcı Mıknatıslı Senkron Generatör (KMSG), Bulanık Mantık Denetleyici (BMD), Saptır ve Gözle (S & G) ünitesi, Batarya Yönetim Sistemi (BYS) ve Buck-Boost dönüştürücüden oluşan bir sistem tasarlanmıştır. Maksimum gücü elde etmek için (BMD) ve (S&G) yöntemlerinden oluşan Maksimum güç takip algoritmaları (MGNT) önerilmekte ve sonuçları karşılaştırılmaktadır. REDS'den maksimum gücü elde edebilmek için farklı rüzgâr hızı koşullarında çalışması izlenecek olan KMSG tabanlı REDS modeli tasarlanmış ve sisteme girilen değişken rüzgâr hızlarıyla sistemin çalışması her iki algoritmada izlenmiştir. Çalışma MATLAB (SIMULINK) ortamında modellenmiştir.
Düşük hızlı ve küçük güçlü rüzgar türbinleri için kalıcı mıknatıslı senkron generatör tasarımı
2021
Bu makalede, kucuk guclu dusuk hizli ruzgar turbinleri icin radyal akili kalici miknatisli senkron generatorlerin (KMSG’lerin) tasarimi ile Ansys Maxwell yazilim ortaminda modellenmesi ve performans analizi uzerine ornek bir calisma sunulmustur. Bu ornek calismada, oncelikle analitik ifadeler kullanilarak; hedeflenen anma degerlerine sahip bir KMSG tasarimi yapilmistir. Devaminda, Ansys Maxwell yazilim ortaminda iki boyutlu modelleme yaklasimiyla, tasarimin, yuklenme orani degisimine bagli olarak gerilim etkin degeri, gerilim toplam harmonik bozulma degeri, akim etkin degeri ve verim performans parametrelerinin degisimi, ayrica milin donme hizinin degisimine bagli olarak bu dort performans parametresinin yani sira uretilen azami aktif guc degerinin degisimi analiz edilmistir.
SAÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi
Rüzgârdan elektrik enerjisi üretmek için kullanılan rüzgâr türbinlerinin en ilkel denetim yöntemi, sabit hızlı denetim yöntemidir. Bu yöntemle, türbin giriş gücünün maksimum oranda şebekeye aktarılması mümkün değildir. Bu nedenle Maksimum Güç İzleme (MGİ) şemaları önerilmiştir. MGİ yapabilmek için rüzgâr hızının her farklı değerinde, pervane farklı bir hızla dönmelidir. Bu durum MGİ tabanlı sistemlere Değişken Hızlı Rüzgâr Türbini (DHRT) sistemleri denilmesine yol açmıştır. DHRT sistemlerinde türbin giriş gücü maksimum güce yakın oranlarda şebekeye aktarılabilmektedir. DHRT sistemlerinin MGİ tabanlı denetimi söz konusu olduğunda iki önemli işlem öne çıkar. Bunlar MGİ noktasının anlık olarak saptanması ve izlenmesidir. Bu çalışmada kanat ucu hız oranı tabanlı maksimum güç izleme şeması kullanılarak, Sabit Mıknatıslı Senkron Generatörlü (SMSG) bir DHRT sistemi ile rüzgârda bulunan güç değeri maksimum oranda arka arkaya bağlı çevirici sistem üzerinden şebekeye aktarılmaktadır. Ayrıca fiziksel bir rüzgâr türbini modellenmiş ve benzetimi yapılmıştır. Sonuçlar zamanla değişen bir MGİ noktasının yüksek performansla izlendiğini göstermektedir.
Klima Santrali Fanları İçin Rüzgâr Enerjisi Destekli Hibrit Bir Tahrik Sistemi Tasarımı
Adıyaman Üniversitesi mühendislik bilimleri dergisi, 2015
Klima santrallerinin ömür boyu maliyetlerini etkileyen faktörlerin oranları incelendiğinde, ilk sırada yaklaşık %50'ler mertebesinde olmak üzere fanların yer aldığı görülmektedir. Bu nedenle klima santrallerinin fanlarının tahriki için gerekli enerji kaynağı olarak elektrik enerjisi yerine rüzgâr enerjisi gibi yenilenebilir (temiz) ve bedava bir enerji kaynağının kullanılması ömür boyu maliyet ve olumlu çevre etkileri açısından oldukça önemlidir. Bu çalışmada, 4 kW gücündeki bir fanın tahriki için rüzgâr enerjisini depolayan bir sistem tasarımı yapılmış ve sistem ekipmanları boyutlandırılmıştır.
Ayarlı Kütle Sönümleyicili Ve Viskoz Sönümleyicili Yapılarda Karma Bir Pasif Kontrol Uygulaması
Teorik ve Uygulamalı Mekanik Türk Milli Komitesi, 2017
In recent years, the passive systems developed for the structural design have been seen to have extinguished earthquake and wind energies by themselves. It is known that particularly tuned mass dampers (TMD) are more effective against wind effects, and perform well in viscous dampers (VD) in earthquakes. This study focuses on the optimal use of these two different passive damping systems together. A hybrid system with both a set mass damper and a set viscous damper is aimed. An optimal damper distribution was investigated in a shear frame with two set mass dampers, one at the top, the other at the intermediate storey, and viscous dampers at the floors. The damping and stiffness coefficients of the mass dampers set in the optimization problem are optimized under the 3% TMD mass ratio. In the optimization of TMD parameters, the empirical equations given in literature are used. The targeted rate of relative displacement between floors is the allowable level. In the optimization algorithm used, while the relative displacements between the floors are kept at a certain level, a target damping ratio is also reached. As a result, this mixed passive control system has been effective in reducing viscous damper quantity as well as effectively reducing displacements and inter-storey drifts.
European Journal of Science and Technology
Öz Modern dünyada enerji tüketiminin; dünya nüfusunun artması, bununla birlikte endüstriyel üretimin ivme kazanması ve teknolojinin gelişmesine bağlı olarak her geçen gün arttığı gözlemlenmektedir. Enerji üretim alanında etkin olarak faydalanılan konvansiyonel sistemlerin kaynağını oluşturan fosil yakıtların dünya üzerinde heterojen dağılımı ve rezervlerin öngörülen ömürlerinin azalması alternatif kaynak arayışına neden olmuştur. Bu arayış sonucunda artış gösteren tüketim profilinin dengelenmesinde, yenilenebilir enerji sistemlerinin şebekeye entegrasyonu konusunda önemli adımlar atılmakla birlikte akıllı şebeke (Smart Grid) konseptinin en etkin uygulamalarından olan talep tarafının yönetimi (demand side management) gibi yeni mekanizmaların da dikkate alınması zorunlu hale gelmiştir. Enerji üretimi ve tüketiminin dengelenmesi, şebekenin düzgün işletimi açısından büyük bir öneme sahiptir ve doğası gereği değişken güç üretim profiline sahip bu sistemlerin üretim alanındaki payının artışı literatüre özellikle enerji yönetim sistemleri ve enerji verimliliği minvalinde yeni çalışmaların eklenmesinin önünü açmaktadır. Bu çalışmada; akıllı bir evin kritik yükleriyle birlikte termostatı kontrol edilebilir esnek yüklerden oluşan tüketim profili dikkate alınmıştır. Güneş kollektörü ve elektrikli şofbenden yararlanılan akıllı ev modeli için enerji yönetim sistemi geliştirilmiştir. Klima ve elektrikli şofbenden talep edilen gücün kontrolünde, iç ortam ve kazan suyu sıcaklıklarının kullanıcı konfor kısıtları dikkate alınarak belirli değer aralıklarında tutulması sağlanmıştır. Özellikle talep cevabı (Demand Response) programı uygulanırken kullanıcının konfor sınırlarının aşılmamasına dikkat edilmesi çalışmanın en önemli özelliklerindendir. Geliştirilen model ile ilgili akıllı evin elektrik enerjisi tüketim maliyetinin minimize edilmesi amaç fonksiyonunu oluşturmuş ve elde edilen sonuçlar ile optimizasyon tabanlı yaklaşımın değerlendirilmesi detaylı olarak gerçekleştirilmiştir. Karmaşık tam sayılı lineer programlama yöntemi (Mixed Integer Linear Programming-MILP) ile geliştirilen matematiksel modelleme, Python 2.7 versiyonunun PuLP 1.6.8 açık kaynak kodlu kütüphanesi içinde CPLEX ticari optimizasyon çözücüsünden faydalanılarak benzetim çalışması gerçekleştirilmiştir.
Rüzgar ve Güneş Enerjisi İçin Akıllı Şarj Kontrol Ünitesi Tasarımı
2015
Özet Bu araştırmada, bir internet sitesi vasıtası ile dünyanın her izlenebilen rüzgar türbini ve güneş paneli için akıllı şarj kontrol sistemi tasarımı yapılmıştır. Tasarlanan sistem rüzgar türbininden ve güneş panelinden aldığı enerji ile akü gurubunu şarj ederken, aynı akü gurubundan bir inverter vasıtası ile yüke enerji sağlanmaktadır. Rüzgar ve Güneş Enerjisi için Akıllı Şarj Kontrol Ünitesi bir mikrodenetleyici vasıtası ile ve PWM (Darbe Genişliği Modülasyonu) tekniği ile çalışmaktadır. Sistem akülerin gerilim ve sıcaklık bilgilerini, şarj ve yük akım bilgilerini rüzgar türbini ve güneş paneli gerilim değerlerini bir LCD ekranda gösterdiği gibi bir internet sitesi üzerinden de dünyanın her yerinden ulaşılabilmektedir. Sitede bu değerlerin analiz ve grafikleri bulunmakta, panel ve türbin kameralar vasıtası ile izlenebilmektedir. İstenilen bir zamanda veya acil durumda istenilen yere kısa mesaj ve mail gönderebilmekte, aynı zamanda sistemi durdurabilmektedir. Burada amaçlanan şey...