Theses supervised by Yrd. Doç. Dr. Mustafa Baysal
10 theses · Yıldız Technical University
Mikroşebeke yapısına uygun üç fazlı inverterin simülasyon modelinin geliştirilmesi ve analizi
Enerji tüketiminin artması, mevcut enerji kaynakların azalmasına ve enerji iletim- dağıtım hatlarının yapılanmasından dolayı elektrik kesintilerine sebep olmaktadır. Enerji kaynağı çeşitliliğini sağlamak, elektrik kesintilerinin önüne geçmek ve güç sisteminde verimliliğini artırmak için dağıtık enerji kaynakları (DEK) popüler olmaya başlamıştır. Birden fazla DEK, depolama birimleri ve yüklerin olması ile mikroşebeke yapılar ortaya çıkmıştır. Bu yapı, şebekeye bağlı ve şebekeden ayrı şekilde çalışmaktadır. Mikroşebekede herhangi noktada arıza olduğunda, şebeke modundan ada moduna geçmek için ada çalışma modu tespiti yapılır. Diğer bir yandan ada modundan şebeke moduna geçmek için senkronizasyon yapılır. Böylece güç sisteminde enerji sürekliliği sağlanır. Ayrıca enerji iletim-dağıtım hat kayıpları azaltılarak verim artışı sağlanır. 5 kW üretim kapasitesine sahip mikroşebeke inverter, MATLAB/Simulink ortamında modellenmiştir. Şebeke modundan ada moduna ve ada modundan şebeke moduna geçiş incelenmiştir. Bu iki durum için akım, gerilim, aktif ve reaktif güç, frekans ve şebekeye aktarılan akım ve yük uçlarındaki gerilimin harmonik bozunumu ile ilgili sonuçlar verilmiştir.
Mikroşebeke yapısına uygun üç fazlı inverterin simülasyon modelinin geliştirilmesi ve analizi
Enerji tüketiminin artması, mevcut enerji kaynakların azalmasına ve enerji iletim- dağıtım hatlarının yapılanmasından dolayı elektrik kesintilerine sebep olmaktadır. Enerji kaynağı çeşitliliğini sağlamak, elektrik kesintilerinin önüne geçmek ve güç sisteminde verimliliğini artırmak için dağıtık enerji kaynakları (DEK) popüler olmaya başlamıştır. Birden fazla DEK, depolama birimleri ve yüklerin olması ile mikroşebeke yapılar ortaya çıkmıştır. Bu yapı, şebekeye bağlı ve şebekeden ayrı şekilde çalışmaktadır. Mikroşebekede herhangi noktada arıza olduğunda, şebeke modundan ada moduna geçmek için ada çalışma modu tespiti yapılır. Diğer bir yandan ada modundan şebeke moduna geçmek için senkronizasyon yapılır. Böylece güç sisteminde enerji sürekliliği sağlanır. Ayrıca enerji iletim-dağıtım hat kayıpları azaltılarak verim artışı sağlanır. 5 kW üretim kapasitesine sahip mikroşebeke inverter, MATLAB/Simulink ortamında modellenmiştir. Şebeke modundan ada moduna ve ada modundan şebeke moduna geçiş incelenmiştir. Bu iki durum için akım, gerilim, aktif ve reaktif güç, frekans ve şebekeye aktarılan akım ve yük uçlarındaki gerilimin harmonik bozunumu ile ilgili sonuçlar verilmiştir.
Mikroşebeke yapısına uygun üç fazlı inverterin simülasyon modelinin geliştirilmesi ve analizi
Enerji tüketiminin artması, mevcut enerji kaynakların azalmasına ve enerji iletim- dağıtım hatlarının yapılanmasından dolayı elektrik kesintilerine sebep olmaktadır. Enerji kaynağı çeşitliliğini sağlamak, elektrik kesintilerinin önüne geçmek ve güç sisteminde verimliliğini artırmak için dağıtık enerji kaynakları (DEK) popüler olmaya başlamıştır. Birden fazla DEK, depolama birimleri ve yüklerin olması ile mikroşebeke yapılar ortaya çıkmıştır. Bu yapı, şebekeye bağlı ve şebekeden ayrı şekilde çalışmaktadır. Mikroşebekede herhangi noktada arıza olduğunda, şebeke modundan ada moduna geçmek için ada çalışma modu tespiti yapılır. Diğer bir yandan ada modundan şebeke moduna geçmek için senkronizasyon yapılır. Böylece güç sisteminde enerji sürekliliği sağlanır. Ayrıca enerji iletim-dağıtım hat kayıpları azaltılarak verim artışı sağlanır. 5 kW üretim kapasitesine sahip mikroşebeke inverter, MATLAB/Simulink ortamında modellenmiştir. Şebeke modundan ada moduna ve ada modundan şebeke moduna geçiş incelenmiştir. Bu iki durum için akım, gerilim, aktif ve reaktif güç, frekans ve şebekeye aktarılan akım ve yük uçlarındaki gerilimin harmonik bozunumu ile ilgili sonuçlar verilmiştir.
Harmonic analysis of dimmable power leds for street lighting
Power LEDs have several advantages over the widely HPS lamps used in street lighting. Greater energy efficiency, optical characteristics, white light night vision, long life and light control are better, but the possibly higher harmonic emission from these lamps due to the need of switched mode electronic drives has been mentioned as a drawback. These drives cause high disturbances in harmonics. The study presented here is completely based on measurements. The aim of this master thesis is to investigate the emission of harmonics and power quality of LED street light technology and conduct a comparison between LED lamps. For this aim, a power LED lamp has been tested in laboratory then our results has been compaired with a nother investigated LED lamp results. Dimmable electronic ballast has been used to drive a power LED lamp. LED lamp has been tested with different power levels using dimming on a constant voltage power supply and with different supply voltages on full power level as well. Results are somehow similar to other studies showed broadband spectrum of harmonics in the case of power LED lamps and decreasing in harmonic distortions values with increasing harmonic orders.The purpose of this dissertation is to investigate harmonic generation from two different power LED lamp used in public lighting system (PLS). Measurements of LED lamps are carried out during their start-up and normal operation and results are analyzed. A comparative analysis of active and reactive power and current harmonics (in accordance with the IEC 6000-7-4) is performed for high power Light emitting diode lamps. Harmonic distortion has been studied in depth. The first conclusion to be drawn from outcomes is that 3rd, 5th harmonics are dominant. The remained odd harmonics have the same level. Results also indicate a decrease in the harmonic value with increasing harmonic order, and increase in the harmonic value at half load (60%) compared with full load (100%). Power remains nearly constant when decreasing input voltage so it is perceived that harmonic emissions are decreasing due to increase in total current value. Key words: Dimmable function, discharge lamp, electric variables measurement, energy efficiency, harmonic analysis, harmonic distortion, light emitting diodes (LEDs), power quality, street lighting.
Pv,rüzgar türbini ve batarya içeren hibrid enerji sistemlerinde iyileştirilmiş optimal ölçeklendirme
Teknolojinin son yıllarda her alanda büyük bir hızla gelişmesi enerjiye olan ihtiyacı her gün daha fazla artırmıştır. Artan enerji ihtiyacını karşılarken çevreye zarar vermemek dünyamız açısından çok önem kazanmıştır. Bunun için yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılması oldukça önem kazanmıştır. Ancak yenilenebilir enerji kaynaklarının sürekli olmayan bir yapıda olmaları güvenilirliğinin az olmasına sebebiyet vermiştir. Güneş enerjisi ve rüzgar enerjisinin bu süreksizliği hibrit bir şekilde kullanılarak tolere edilmeye çalışılmıştır. Hibrit enerji sistemlerinin bu çıkış noktasının ardından rüzgar enerjisinden ve güneş enerjisinden ne oranda faydalanılacağı gündeme gelmiştir. Böylelikle bir hibrit sistemde PV, rüzgar türbini ve batarya boyutlarının en az ve en ekonomik şekilde dizayn edilmesi önem kazanmıştır. Hibrit üretim sisteminin boyutlandırılması için Teksas bölgesi seçilmiş ve buradaki meteoroloji istasyonundan rüzgar hızı, ışınım şiddeti ve sıcaklık verileri alınmıştır. Alınan tüm veriler düzenlenerek direkt olarak faydalı enerjiye dönüşebilecek veriler hesaplanmıştır. Bulunan bu değerler üzerinden matlab yardımıyla optimizasyon yapılmış ve analizleri gerçekleştirilmiştir.
Pv,rüzgar türbini ve batarya içeren hibrid enerji sistemlerinde iyileştirilmiş optimal ölçeklendirme
Teknolojinin son yıllarda her alanda büyük bir hızla gelişmesi enerjiye olan ihtiyacı her gün daha fazla artırmıştır. Artan enerji ihtiyacını karşılarken çevreye zarar vermemek dünyamız açısından çok önem kazanmıştır. Bunun için yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılması oldukça önem kazanmıştır. Ancak yenilenebilir enerji kaynaklarının sürekli olmayan bir yapıda olmaları güvenilirliğinin az olmasına sebebiyet vermiştir. Güneş enerjisi ve rüzgar enerjisinin bu süreksizliği hibrit bir şekilde kullanılarak tolere edilmeye çalışılmıştır. Hibrit enerji sistemlerinin bu çıkış noktasının ardından rüzgar enerjisinden ve güneş enerjisinden ne oranda faydalanılacağı gündeme gelmiştir. Böylelikle bir hibrit sistemde PV, rüzgar türbini ve batarya boyutlarının en az ve en ekonomik şekilde dizayn edilmesi önem kazanmıştır. Hibrit üretim sisteminin boyutlandırılması için Teksas bölgesi seçilmiş ve buradaki meteoroloji istasyonundan rüzgar hızı, ışınım şiddeti ve sıcaklık verileri alınmıştır. Alınan tüm veriler düzenlenerek direkt olarak faydalı enerjiye dönüşebilecek veriler hesaplanmıştır. Bulunan bu değerler üzerinden matlab yardımıyla optimizasyon yapılmış ve analizleri gerçekleştirilmiştir.
Pv,rüzgar türbini ve batarya içeren hibrid enerji sistemlerinde iyileştirilmiş optimal ölçeklendirme
Teknolojinin son yıllarda her alanda büyük bir hızla gelişmesi enerjiye olan ihtiyacı her gün daha fazla artırmıştır. Artan enerji ihtiyacını karşılarken çevreye zarar vermemek dünyamız açısından çok önem kazanmıştır. Bunun için yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılması oldukça önem kazanmıştır. Ancak yenilenebilir enerji kaynaklarının sürekli olmayan bir yapıda olmaları güvenilirliğinin az olmasına sebebiyet vermiştir. Güneş enerjisi ve rüzgar enerjisinin bu süreksizliği hibrit bir şekilde kullanılarak tolere edilmeye çalışılmıştır. Hibrit enerji sistemlerinin bu çıkış noktasının ardından rüzgar enerjisinden ve güneş enerjisinden ne oranda faydalanılacağı gündeme gelmiştir. Böylelikle bir hibrit sistemde PV, rüzgar türbini ve batarya boyutlarının en az ve en ekonomik şekilde dizayn edilmesi önem kazanmıştır. Hibrit üretim sisteminin boyutlandırılması için Teksas bölgesi seçilmiş ve buradaki meteoroloji istasyonundan rüzgar hızı, ışınım şiddeti ve sıcaklık verileri alınmıştır. Alınan tüm veriler düzenlenerek direkt olarak faydalı enerjiye dönüşebilecek veriler hesaplanmıştır. Bulunan bu değerler üzerinden matlab yardımıyla optimizasyon yapılmış ve analizleri gerçekleştirilmiştir.
Active and reactive power sharing of parallel inverters in microgrid by using droop control
The spread of greenhouse gas emissions in the atmosphere resulting from generating electricity based on fossil fuels and emergence of distributed generation systems as a clean energy sources (wind turbines, PV, Fuel cells, etc. ) lead to begin transfering from conditional electrical grids to smart grids. These grids have a features to integrate distributed energy resources and use communication technologies. So utilization of distributed renewable energy sources for domestic energy consumption will increase in the near future. This trend allows more efficient energy consumption because of reducing transmission loses and dependence on domestic appliances to grid distribution.The distributed energy resources are connected into the grid via power electronic interface such as inverter or ac/ac converter. In this thesis, it is studied the methods used to manage and control active/reactive power sharing of inverters. Also it is reviewed the advantages and disadvantages of many types of control methods used for power sharing of parallel inverters. This study is aimed to propose a controller for active and reactive power sharing of inverters operated in parallel. At first we designed droop control to make power sharing of parallel inverters on several cases. After that we modify a droop method by designing PID controller and connect it with droop control. The proposed controller consisting of droop and PID controllers gives more accurate power sharing by removing signals in transient response and gives more accurate results especially in reactive power sharing. Key words: Active and Reactive power sharing, Distributed energy resources, Droop control, Inverters, Microgrid, PID controller
Active and reactive power sharing of parallel inverters in microgrid by using droop control
The spread of greenhouse gas emissions in the atmosphere resulting from generating electricity based on fossil fuels and emergence of distributed generation systems as a clean energy sources (wind turbines, PV, Fuel cells, etc. ) lead to begin transfering from conditional electrical grids to smart grids. These grids have a features to integrate distributed energy resources and use communication technologies. So utilization of distributed renewable energy sources for domestic energy consumption will increase in the near future. This trend allows more efficient energy consumption because of reducing transmission loses and dependence on domestic appliances to grid distribution.The distributed energy resources are connected into the grid via power electronic interface such as inverter or ac/ac converter. In this thesis, it is studied the methods used to manage and control active/reactive power sharing of inverters. Also it is reviewed the advantages and disadvantages of many types of control methods used for power sharing of parallel inverters. This study is aimed to propose a controller for active and reactive power sharing of inverters operated in parallel. At first we designed droop control to make power sharing of parallel inverters on several cases. After that we modify a droop method by designing PID controller and connect it with droop control. The proposed controller consisting of droop and PID controllers gives more accurate power sharing by removing signals in transient response and gives more accurate results especially in reactive power sharing. Key words: Active and Reactive power sharing, Distributed energy resources, Droop control, Inverters, Microgrid, PID controller
Active and reactive power sharing of parallel inverters in microgrid by using droop control
The spread of greenhouse gas emissions in the atmosphere resulting from generating electricity based on fossil fuels and emergence of distributed generation systems as a clean energy sources (wind turbines, PV, Fuel cells, etc. ) lead to begin transfering from conditional electrical grids to smart grids. These grids have a features to integrate distributed energy resources and use communication technologies. So utilization of distributed renewable energy sources for domestic energy consumption will increase in the near future. This trend allows more efficient energy consumption because of reducing transmission loses and dependence on domestic appliances to grid distribution.The distributed energy resources are connected into the grid via power electronic interface such as inverter or ac/ac converter. In this thesis, it is studied the methods used to manage and control active/reactive power sharing of inverters. Also it is reviewed the advantages and disadvantages of many types of control methods used for power sharing of parallel inverters. This study is aimed to propose a controller for active and reactive power sharing of inverters operated in parallel. At first we designed droop control to make power sharing of parallel inverters on several cases. After that we modify a droop method by designing PID controller and connect it with droop control. The proposed controller consisting of droop and PID controllers gives more accurate power sharing by removing signals in transient response and gives more accurate results especially in reactive power sharing. Key words: Active and Reactive power sharing, Distributed energy resources, Droop control, Inverters, Microgrid, PID controller