Gerilim kontrol tabanlı ev enerji yönetim sistemi için bir akıllı transformatör uygulaması (original) (raw)
Related papers
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.
Journal of Polytechnic
Dünyamızın artan enerji gereksinimi yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ilgiyi artırmıştır. Özellikle, güneş ve rüzgar enerjili güç sistemleri şebekeden bağımsız/şebeke bağlantılı evsel uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Yenilenebilir enerji kaynaklarına sahip bir evde ihtiyaç duyulan sabit genlik ve frekansa sahip AC gerilimin elde edilmesinde bir evirici (inverter) devre kullanılmaktadır. Bir evin elektrik güç kullanımına ait ölçüm verisi incelendiğinde ev elektrik talebinin gün boyunca değişken olduğu ve büyük bir oranda düşük güçlerde kaldığı görülmüştür. Bu yüzden, böyle bir ev için inverter devresinin özellikle düşük güç bölgesindeki verimin iyileştirilmesi gereklidir. Bu çalışmada, inverter devresinde kullanılan LC filtre devresinde bulunan indüktör değerinin yük akımına göre değişken olmasının inverter devresinin verimi üzerine etkisi incelenmiştir. Kullanılan yöntemle inverter devresinden çekilen akımdaki dalgalanmanın düşürülebildiği ve inverter devresinin düşük güçlerdeki veriminin büyük oranda iyileştirilebildiği gösterilmiştir. Daha verimli bir inverter devresi ile yenilenebilir enerji kaynaklarından elde edilen enerji daha etkin bir şekilde kullanılabilecektir. Anahtar Kelimeler: Yenilenebilir enerji, inverter tasarımı, evsel elektrik güç talebi, verim artışı, değişken filtre indüktansı.
European Journal of Science and Technology
Öz Rüzgâr enerjisi, elektrik üretiminde kullanımı giderek artan yenilenebilir bir enerji kaynağıdır. Rüzgârdan elektrik enerjisinin üretiminde kullanılan sistemin verimliliği, uygun elemanların ve kontrol tekniğinin seçimine bağlıdır. Bu tür dönüşüm sistemlerinde, değişken hızlı rüzgâr türbinleriyle doğrudan bağlantılı olarak kullanılabilen kalıcı mıknatıslı senkron generatörler ön plana çıkmaktadır. Bu generatörler, elektriksel kayıpları ve mekanik bileşenlere bağımlılığı azaltarak genel sistem performansını yükseltme özelliğine sahiptir. Dönüşüm sistemlerinde sistemin anlık çalışma hızı ayarlanarak yapılan kontrol maksimum güç noktası izleme kontrolü olarak tanımlanmaktadır. Bu kontrol, anlık rüzgâra göre sistemin üretim verimliliği en üst düzeyde tutarak daha uzun ömürlü ve daha az maliyetli enerji üretimi sağlayabilir. Bu çalışmada, rüzgâr enerjisi dönüşüm sistemi ve maksimum güç noktası izleme kontrolünün temel prensibi açıklanmış. Akıllı kontrol yapısı olarak tanımlanan bulanık mantık kontrolü Matlab/Simulink ortamında modellenerek çeşitli sistem büyüklükleri üzerinden kontrol yapısının analizi gerçekleştirilmiştir. Bu kontrol yapısı, değişken rüzgâr profiline göre dönüşüm sisteminin daha kararlı ve daha verimli çalışmasını sağlamıştır.
İnternet Üzerinden Kontrol Edilen Tam Otomasyonlu Akıllı Ev Sistemleri Için Örnek Bir Uygulama
2020
Bu calisma ile gunluk yasamda ev ortaminda gerceklestirilen bazi rutin islerin internet uzerinden akilli cep telefonu, tablet veya Wifi destegi olan TV uzerinden kablosuz olarak uygulamasi yapilmistir. Sulama, isi, isik duzeyi, vb. parametreler de internet uzerinden periyodik veya istege bagli kontrol edilerek insan hayatini kolaylastiran uygulamalar incelenmistir. Bu amacla kontrol sisteminin verimini maksimumda tutabilmek icin dusuk guc tuketimi ve performansiyla one cikan MSP432 mikrokontrolor kullanilmistir. Bu calisma, mevsimsel sicakliklara gore ev ortaminda sicaklik kontrolu ve bahce sulamasini ayarlamak icin gelecekteki tam otomatik sistemlere bir ornek olarak kullanilabilir. Ayrica evde yataga bagimli bir hastanin aniden bir saglik problemi ile karsilasmasi durumunda bir hasta takip senaryosu da icermektedir. Ev ortamini birebir yansitabilmek ve kontrol edilen parametrelerin rahatca gozlemleyebilmek icin tez calismasinda ev maketi tasarimi yapilmistir. Ev otomasyonu sistemi...
Geçmi̇şten Geleceğe Enerji̇ Etki̇n Yüksek Yapilar Ve Uygulama Örnekleri̇
mmo.org.tr
Geleneksel yaklaşımla tasarlanan yüksek binalar enerji ve doğal kaynakların kitlesel tüketicilerindendir. Ancak ilk yüksek yapılardan günümüze kadar geçen yaklaşık 120 yıllık bir süre içinde, bu yapı türünün çevresel etkilerini azaltmaya yönelik olarak, sürekli modeller ve metotlar geliştirilmiş, yasa ve yönetmeliklerde değişiklikler yapılmış, malzeme ve teknoloji alanında olduğu kadar mimari düşüncede de yenilikler kaydedilmiştir. Bu çalışmada yüksek yapılarda enerji tasarrufunun önemi vurgulanmakta, ilk örneklerinden günümüze kadar yüksek yapılar enerji performanslarına göre değerlendirilmektedir. Daha sonra çağdaş uygulama örneklerinden yola çıkarak, yüksek yapılarda enerji etkinliği sağlamaya yönelik tasarım stratejileri ve yenilenebilir enerji kaynaklarından yararlanma yöntemleri açıklanmaktadır.
Bu makalede bir fotovoltaik panelden değisken günes ısınım değerlerinde maksimum güç elde edilmesine yönelik DA/DA dönüstürücüler, maksimum güç noktası izleyici ve fotovoltaik sistem çıkısında yer alan yükü sabit doğru akım (DA) gerilimde beslemeye yönelik MATLAB/Simulink programıyla PID kontrolcü tasarımı konuları ele alınmıstır. Bu inceleme kapsamında fotovoltaik sistemi olusturan birimlerden fotovoltaik panel, alçaltan (buck) dönüstürücü, alçaltan dönüstürücü kontrolörü ve yükselten (boost) dönüstürücü tasarımı yapılarak MATLAB/Simulink-SimPowerSystems programında sistem modeli olusturulmustur. PID yükselten dönüstürücü kontrolörü tasarımı için gerekli sistem doğrusal modeli, sıkça kullanılan yöntemlerden farklı olarak, sistem bilinen bir çalısma noktası etrafında çalısırken bilinen bir basamak girisine verdiği yanıtın simüle edilmesiyle elde edilen giris/çıkıs verilerine göre olusturulmus ve yükselten dönüstürücü kontrolörü söz konusu doğrusal model baz alınarak MATLAB/Simulink aracılığıyla tasarlanmıstır. Değisik günes ısınım değerlerinde fotovoltaik sistem simüle edilerek alçaltan ve yükselten dönüstürücü kontrolörlerinin performansları analiz edilmis, tasarlanan kontrolcülerin fotovoltaik sistemi değisken günes ısınım değerlerinde maksimum güç noktasında çalıstırdığı ve rezistif yüke daha önceden belirlenen sabit DA gerilimi sağladığı görülmüstür.
Otomatik Gerilim Regülatörü İçin Hibrit Bir Denetleyici Tasarımı
Journal of Polytechnic, 2021
Senkron generatörler elektrik enerjisinin üretiminde temel makina olma görevini sürdürmektedir. Senkron generatörlerin çıkış gerilimi ve frekansı uyartım akımı ve devir sayısı değiştirilerek kolayca ayarlanabilmektedir. Genellikle senkron generatörler şebekeye bağlı olarak çalıştıkları için çıkış gerilimi ve frekansının sabit olması gerekmektedir. Gerilimin ayarlanması için kullanılan Otomatik Gerilim Regülatörlerinde çeşitli denetleyici sistemler kullanılmaktadır. Bu çalışmada MATLAB/Simulink programında bulanık mantık tabanlı anahtarlamalı bir hibrit denetleyici yapısı önerilmiştir. Önerilen hibrit denetleyici, Yapay Arı Kolonisi Algoritması kullanılarak optimize edilen PID denetleyiciyle ve Ziegler-Nichols yöntemine dayalı farklı denetleyicilerden elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma kriterleri maksimum aşım miktarı, yükselme zamanı ve oturma zamanı olarak belirlenmiştir. Karşılaştırmanın sonuçları da çok kriterli karar verme tekniklerinden biri olan TOPSIS metodu ile analiz edilerek değerlendirilmiş ve sunulmuştur. Anahtar Kelimeler: Senkron generatör, otomatik gerilim regülatörü, bulanık mantık denetleyici, yapay arı kolonisi algoritması, çok kriterli karar verme, TOPSIS.
Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi
Gerilim seviyesi konfigürasyonu, MATLAB-Karışık tamsayı lineer programlama, Elektrik dağıtım sistemi optimizasyonu. Bu makalede, farklı gerilim seviyelerinde çok kademeli dağıtım faaliyeti sürdüren gerçek bir elektrik dağıtım şebekesinin artan enerji ihtiyacını karşılamak amacıyla yeniden planlanması enerji maliyeti açısından analiz edilmiştir. Analiz çalışmasında optimum şebeke tasarımını elde etmek amacıyla fiziksel ve elektriksel koşullar göz önünde bulundurularak ihtiyaç duyulan transformatör güçlerini ve sayılarını tespit ederek minimum maliyeti belirleyen bir minimizasyon fonksiyonu oluşturulmuştur. Oluşturulan fonksiyon belirlenen kısıt şartları içerisinde MATLAB yardımıyla karışık tamsayı programlama algoritmasından yararlanılarak çözümlenmiştir. Analiz sonuçlarından yararlanılarak, ilgili şebekede üst seviyeli tek kademeli dağıtıma geçilmesi ve gerilim seviyesinin mevcut durumda bırakılarak şebekenin yeniden tasarlanması durumları mali açıdan karşılaştırılmıştır.