Theses supervised by Prof. Dr. Uğur Arifoğlu
14 theses · Sakarya University
Yapay sinir ağı uyarlamalı paralel aktif güç filtresi ile harmonik eliminasyonunun MATLAB/SIMULINK ortamında gerçekleştirilmesi
Tüketiciye ulaşan enerjinin kaliteli ve kesintisiz olması enerji üreticilerinin temel hedeflerindendir. Güç elektroniği elemanlarının yaygın kullanımı ve bu elemanların doğası gereği yüksek frekansta anahtarlama yapmaları, ayrıca doğrusal olmayan yük karakteristiği göstermeleri kalite problemlerini oluşturmaktadır. Bu noktada doğrusal olmayan yükler içeren cihazların kullanımı elektrik güç sistemlerinde akım ve gerilim harmoniklerinin oluşmasına neden olur. Oluşan bu harmonikler hem güç dağıtım sistemlerine hem de cihazlara zarar vermektedir. Bu nedenle harmoniklerin giderilmesi ve izin verilen standartlara getirilmesi gerekmektedir. Harmoniklerin bastırılmasının ilk adımı tasarım aşamasında alınabilecek önlemlerdir. Ancak bu önlemler çoğu zaman tahminlenemeyen sistem koşulları yüzünden yetersiz kalmaktadır. Sonuç olarak sonradan oluşan harmonikler filtreler kullanılarak yok edilebilir. Harmonik eliminasyon işlemleri farklı filtreleme yöntemleri ile yapılmaktadır. Bu yöntemlerden pasif filtreler değişen yük durumlarına karşı sabit kalması ve şebeke veya yük ile rezonansa girmesi problemi yüzünden tercih edilmemektedir. Aktif filtreler günümüzde sık kullanılmaya başlayan filtre çeşitleridir ancak burada da tasarım zorluğu ve maliyet ön plana çıkmaktadır. Son yıllarda özellikle karmaşık sorunların çözümü için yapay sinir ağlarının (YSA) kullanımı yaygın hale gelmiştir. Harmonik analizi de karmaşık matematiksel işlemler içermekte olup bu çalışmada harmoniklerin bastırılması için çeşitli YSA yöntemlerine dayanan Paralel Aktif Güç Filtresi (PAGF) önerilmiştir. PAGF, literatürde en çok kullanılan 3 fazlı 4 telli bir sistemde p-q teorisine göre tasarlanmıştır. Gerilim düzenleyici olarak PI kontrol tekniği, akım denetleyici olarak ise histerezis bant kontrolü kullanılmıştır. YSA modellerinden çok katmanlı algılayıcı (Multilayer Perceptron- MLP), Elman sinir ağı ve tekrarlayan sinir ağı (RNN) modelleri ile filtre uyarlaması yapılmıştır. Eğitim algoritması olarak Levenberg-Marquardt (LM) ve Ölçekli Eşlenik Gradyan (SCG) yöntemleri kullanılmıştır. Aktivasyon fonsiyonu olarak da sigmoid fonksiyonu seçilmiştir. Gizli katman sayısı ve nöron sayısı değiştirilerek karşılaştırmalar yapılmıştır. Bütün sistem Matlab/Simulink ortamında oluşturulmuştur. Sonuç olarak anlık reaktif güç teorisi (p-q) ile tasarlanan PAGF ile harmoniklerin ciddi oranda bastırıldığı gözlemlenmiştir. Buna karşılık YSA tabanlı sistem çok daha iyi sonuçlar vermiş ve uygulanabilirliği test edilmiştir. En iyi YSA modeli ise iki gizli katman içeren Elman sinir ağı ve en iyi eğitim algoritması ise ölçekli eşlenik gradyan olarak belirlenmiştir.
Askeri cihazlarda bağlantı yollu elektromanyetik girişim bastırma çalışması
Bu tez çalışmasında, MIL-STD-461 G standartı doğrultusunda askeri cihazlar üzerinden elektromanyetik girişim (EMI) ve elektromanyetik uyumluluk (EMC) konuları üzerine bir inceleme yapılmıştır. EMI, bir cihazın çalışırken ortamda bulunan diğer cihazların çalışmasını etkileyebilecek elektromanyetik sinyallerin neden olduğu sorunlardır. EMC ise farklı cihaz veya sistemlerin aynı ortamda birlikte ve EMI olmadan çalışabilme yeteneklerini ifade eder. Askeri standartta emsiyon testleri iletilen emisyon (CE) ve yayılan emisyon (RE) olmak üzere iki kısma ayrılmaktadır. Bu tez çalışmasında CE testlerinden CE102 testi incelenmiştir. CE102, özellikle farklı sistemlerde EMC testi gerekliliklerini özetleyen askeri bir standart olan MIL-STD-461'in bir alt bölümüdür. CE102, tipik olarak 10 kHz ila 10 MHz frekans aralığında, güç hatlarına ve kablolara bağlanan iletilen emisyonların değerlendirilmesine odaklanır. Bu çalışmada askeri standartta belirtilen test bileşenleri ve test düzeneği standarta uygun şekilde kurulmuş ve ölçümler alınmıştır. Yapılan çalışmalarda farklı iki askeri cihazın yaymış olduğu elektromanyetik gürültülerin, frekans değeri ve gürültünün büyüklüğüne bağlı olarak gürültü seviyelerini azaltma yöntemleri incelenmiştir. Bu tez çalışmasında, laboratuvar ortamında uygulamayla elde edilen test sonuçları paylaşılmış ve sonuçlar hakkında değerlendirmeler yapılmıştır. Gürültü seviyelerine uygun müdahalede bulunmak için öncelikle gürültünün hangi türden (Ortak mod (OM) veya Fark modu (FM)) yayıldığını tespit etmek gerekmektedir. Gürültünün türüne göre farklı EMI filtreler tasarlanıp kullanılabilmektedir. Bu çalışmada gürültü seviyesini bastırmak için farklı tip ve boyutlarda kapasitör, bobin, ortak mod bobini, nüve ve filtreler kullanılmıştır. Bu eklemelerin yanı sıra diğer gürültü bastırma yöntemleri (topraklama, Faraday kafesi, kabloların ekranlanması) de uygulanarak iki farklı askeri proje üzerindeki etkileri paylaşılmıştır. Uygulamada kullanılan iki askeri cihazın çalışma mantığı ve çalışma gerilimleri farklıdır. Cihazların çalışma gerilimlerinin farklı olması sebebiyle standartta verilen sınır değerlerde esneme yapılarak ölçümler alınmıştır. CE102 testinin limitleri, cihazın tipine, kullanım amacına ve uyulması gereken askeri veya endüstriyel standartlara göre değişmektedir. Bu testlerde kullanılan limitler, cihazın yaydığı gürültünün tespit edilen sınırlar içinde kalmasını sağlamak amacıyla belirlenir. Bu tez çalışmasında farklı limit değerlerine sahip cihazların, ilk ölçümlerdeki sınır seviyesinin üzerindeki değerleri, kabul edilen sınır seviyelerine indirilmiştir. Gürültü seviyesini düşürmek için yapılan her bir değişikliğin cihazlara olumlu veya olumsuz etkileri ayrı ayrı ölçülerek çalışmaya eklenmiştir. Bu çalışmanın hedefi, farklı standartlarda emisyon testleri yapacak araştırmacılara yardımcı olmaktır.
Pnömatik yapay kas tabanlı üst ekstremite manipülatöründe agonist-antagonist kontrol
Son zamanlarda robotları boyama, montaj, kaynak, kaldırma, yerleştirme vs. pek çok alanda görmekteyiz. Bu uygulamalar çoğunlukla insansı robotlar tarafından yapılmaktadır. İnsansı robotlar insan hareketlerini taklit etmeyi amaçlayan robotlardır. İnsansı robotlarda genellikle esnek yapısı nedeniyle insan kasına benzediğinden pnömatik yapay kaslar (PYK'lar) kullanılmaktadır. Bu çalışmada agonist- antagonist kas çiftini oluşturan PYK hakkında ayrıntılı araştırma yapılmış PYK çeşitleri, özellikleri, avantajları, dezavantajları ve çalışma prensibi açıklanmıştır. PYK'lar bakım kolaylığı, düşük maliyeti ve yüksek kuvvetlere dayanabilmesi nedeniyle günümüzde oldukça tercih edilen bir aktüatördür. PYK'yı daha yakından incelemek amacı ile statik modeli tasarlamak için deney düzeneği hazırlanmış, elde edilen veriler ile PYK'nın statik modelinin denklemi başarı ile bulunmuş ve katalog verileri ile karşılaştırılmıştır. Statik kuvvet haritası; kuvvet, basınç ve uzunluk arasındaki ilişkiyi tanımlar. PYK'lar genellikle yüksek kuvvetlere çıkabildiğinden PYK'nın statik kuvvet haritasını oluşturmak oldukça önemlidir. PYK'nın statik kuvvet haritası için ayrı bir deney düzeneği oluşturulmuştur. Bu veriler ile kuvvet haritası oluşturulmuştur. PYK'nın kuvvet modeli matematiksel olarak modellenmiş ve akademik çalışmalar sonucu bulunan diğer kuvvet modelleri ile karşılaştırılmıştır. Agonist antagonist kaslar canlılarda eklem hareketinin oluşmasını sağlayan insanda kol ve bacaklarda bulunan birbirine zıt yönlü çalışan kaslardır. Bu çalışmada agonist-antagonist kasların çalışması hakkında açıklamalar yapılmış ve Agonist-antagonist kasların matematiksel modeli verilmiştir. agonist-antagonist kasların kontrolü hakkında literatür taraması yapılmış ve literatürde genellikle iki PYK kullanıldığı gözlemlenmiştir. Bu alanda kullanılan kontrol yöntemleri model tabanlı kontrol ve modelden bağımsız kontrol olarak iki tip olduğu görülmüştür. Kontrol stratejisi olarak Empedans kontrol, PID (Proportional, Integral, Derivative) kontrol, kayan kip kontrol (Sliding Mode Control-SMC), bulanık(fuzzy) kontrol ve Yapay sinir ağı gibi kontrol türleri kullanıldığı gözlemlenmiştir. Bu çalışmada kontrolör olarak PID Kontrolcü seçilmiştir. Model tabanlı kontrolün zorluğundan dolayı modelden bağımsız kontrol yöntemi tercih edilmiştir. Literatürdeki iki PYK kullanımı aksine maliyet açısından tasarruf sağlamak amacı ile bir PYK ve bir yay ile agonist-antagonist kasın konum kontrolü PID kontrolör kullanılarak yapılmıştır. Eklem hareketinin doğruluğu hem dijital ortamda hem de deney düzeneği üzerinde gözlemlenmiş ve kanıtlanmıştır.
Elektrikli yol süpürme araçları için elektronik kontrol ünitesi tasarımı
Elektronik kontrol üniteleri (EKÜ), herhangi bir motorlu taşıttaki bir veya daha fazla elektrik sistemini veya alt sistemi kontrol eden otomotiv elektroniğindeki gömülü sistemlerdir. Elektronik kontrol üniteleri esasen bir aracın işlevselliğinin farklı yönlerini izleyen, kontrol eden ve yöneten mini bilgisayarlardır. Araçlarda yerleştirilmiş çeşitli sensörlerden alınan veriler gerçek zamanlı kararlar vermek için elektronik kontrol üniteleri tarafından kullanırlar. Yol süpürme makineleri, şehirlerde sokakları temizlemek için tasarlanmış, fırçalı ve vakumlu veya mekanik süpürme mekanizmaları ile donatılmış araçlardır. Mevcut yol süpürme araçlarında güç ünitesi olarak dizel motor kullanılmakta olup, elektrikli araç teknolojisinin yaygınlaşması ile birlikte yol süpürme araçlarında da elektrikli motorlar kullanılmaya başlamıştır. Dizel motorun çevreye karbon emisyonu ve gürültü olarak yaydığı olumsuz etkiler elektrik motorları kullanımı ile önlenebilmektedir. Bunun yanında elektrikli araçların kontrol parametreleri dizel motorlu araçlardan farklılık göstermektedir. Günümüzde elektrik motorlu araçlar için fosil yakıtlı araçların kontrol üniteleri ek modüller ile desteklenerek kullanılmaya çalışılmaktadır. Bu çalışmada elektrikli yol süpürme araçlarının ihtiyaçları doğrultusunda özgün bir araç elektronik kontrol ünitesi tasarımı ve üretimi yapılmıştır. Tez çalışması, ÇEKSAN Yol Süpürme Araçları A.Ş. firmasının sponsorluğunda yürütülmüş ve prototip bu firma tarafından üretilen kamyon üstüne monte edilmiş %100 elektrikli vakumlu yol süpürme aracına uygulanmıştır. Bu araçta güç ünitesi olarak geleneksel dizel motor yerine yeni nesil elektrik motoru kullanılmıştır. Batarya paketinde Lityum-iyon pil hücreleri tercih edilmiş ve hücreler üzerinde gelişmiş bir batarya yönetim sistemi (BMS) yerleştirilmiştir. Günümüzde elektrikli kamyonlar homologasyon süreçleri nedeni ile piyasada aktif olarak kullanılmadıkları için ÇEKSAN yol süpürme aracının monte edildiği kamyon dizel yakıtlı standart bir kamyondur. Çalışmada önce araç gereksinimleri belirlenerek, uygun işlemci ve komponent seçimleri ve ardından donanım tasarımı yapılmış, son olarak hedeflenen prototip kart üretilmiştir. Kart üzerine gömülen yazılım C dilinde kodlanmış ve birçok kütüphane oluşturulmuştur. Yazılım testleri ve simülasyonlar başarıyla sonuçlandıktan sonra elektronik kart standart EMC testlerine sokulmuş ve testlerden geçmiştir. Son olarak EKÜ yol süpürme aracına monte edilmiş ve saha testleri başarıyla uygulanmıştır. Yapılan çalışma ile ÇEKSAN tarafından piyasaya sunulan ticari bir elektronik kontrol ünitesi elde edilmiştir.
Türkiye elektrik gün öncesi piyasası matematiksel modelinin genetik algoritma ile çözümü
Gün Öncesi Piyasası; piyasayı işleten bir operatör (piyasa işletmecisi) tarafından, piyasaya katılan oyuncuların (piyasa katılımcısı) alış ve satış yönünde saatlik olarak veya belirli bir ticaret aralığında verdikleri üretim ve tüketim tekliflerinin, arz ve talep dengesine göre değerlendirilerek saatlik toptan elektrik fiyatının (Piyasa Takas Fiyatı) gerçek zamanın bir gün öncesinden belirlendiği bir ticaret ortamıdır. Coğrafi olarak tanımlanmış bir veya birden fazla bölge için fiyat belirlenebilir. Fiyatın belirlenmesi için piyasa işletmecisinin, her bir saat için, piyasaya katılan her bir piyasa katılımcısının, üretim veya tüketim yapmayı teklif ettiği fiyat seviyelerini, her bir fiyat seviyesine karşılık gelen üretim veya tüketim miktarını bilmesi gerekir. Birden fazla bölge için fiyat belirlenecek ise bölgeler arasındaki iletim hattı kapasitelerinin de bilinmesi gerekir. Bu piyasalarda; - İletim sistemi işletmecisi açısından; elektrik üretim - tüketim dengesinin gerçek zamandan önce belirlenerek arz güvenliğinin sağlanması, bölgeler arası iletim hatları kapasitelerinin optimum şekilde kullanılması, - Piyasa İşletmecisi ve kamu açısından; üretici ve tüketici fazlasının maksimize edilerek optimum fiyatın belirlenmesi, fiyat tekliflerinin maliyet bazlı verilmesinin teşvik edilmesi, yatırımcılara elektriğin toptan fiyatına ilişkin sinyal oluşturması, - Piyasa Katılımcısı açısından; üretim ve/veya tüketim portföylerinin dengelenmesi, optimum maliyette elektrik ticaretinin yapılması amaçlanmaktadır. Bu çalışmada Türkiye Gün Öncesi Elektrik Piyasasında toptan elektriğin saatlik fiyatının hesaplanmasında kullanılan matematiksel modelin genetik algoritma ile çözülerek sonuçlarının karşılaştırılması yapılacaktır.
Üç seviyeli T-tipi izole iki yönlü DA-DA dönüştürücü tasarımı ve gerçek zamanlı uygulaması
İki yönlü dönüştürücüler, enerji, otomotiv ve demiryolu, havacılık ve uzay, kesintisiz güç kaynağı gibi çeşitli endüstrilerde enerjinin depolanmasında anahtar rol üstlenmektedirler. İki yönlü dönüştürücüler için, endüstride, geleneksel topolojiler ve bu topolojilerden türetilmiş iki seviyeli karma topolojilerin yanı sıra üç seviyeli modern topolojiler de mevcuttur. Ancak mevcut topolojiler maliyet, verimlilik ve güvenilirlik açısından ele alındığında, her birinin kendine özgü eksiklikleri bulunmaktadır. Genel olarak endüstride yönelim iki seviyeli geleneksel topolojilerden üç seviyeli modern topolojilere doğrudur. Uzun yıllar evirici, doğrultucu ve dönüştürücü uygulamalarında, I-tipi olarak bilinen üç seviyeli nötr kenetlemeli (NPC) topolojiler kullanılmıştır. Ancak maliyet ve güvenlik baskıları, endüstride I-tipi topolojinin muadili olan ve T-tipi olarak bilinen, üç seviyeli T nötr kenetlemeli (TNPC) topolojinin ortaya çıkmasını sağlamıştır. Bu çalışmada, son yıllarda evirici ve doğrultucu tasarımlarında başarılı bir şekilde uygulanan üç seviyeli T-tipi topoloji kullanılarak, simetrik yapıda, kontrolü kolay, düşük maliyetli, yüksek verim ve güvenirlikli bir izole, çift yönlü DA-DA dönüştürücünün analizi, simülasyonu, deneysel çalışması ve kapalı çevrim kontrolü sunulmuştur. Bu çalışmada, öncelikli olarak iki yönlü DA-DA dönüştürücülerin uygulama alanlarına değinilmiştir. Ardından, literatürde karşılaşılan topolojiler ve mevcut modülasyon yöntemleri sunulmuştur. Devamında, önerilen topolojinin teorik analizinin yanı sıra sürekli hal gerilim kazancı, güç aktarım karakteristiği ve güç aktarımında kritik öneme sahip kaçak endüktansın bağıntıları türetilmiştir. Simülasyon çalışmasında, teorik analizde elde edilen çıktıların doğrulanması yapılmış ve dönüştürücüde kullanılan devre elemanlarının gerilim dalga şekilleri analiz edilmiştir. Deneysel çalışmada 2kW gücünde bir prototip kullanılarak, teori ve simülasyon aşamasındaki analizler doğrulanmıştır. Bu bağlamda dönüştürücünün giriş gerilim ve güç aktarım karakteristiği incelenmiş ve %20-%100 arası yük koşullarında elde edilen verim sonuçları paylaşılmıştır. Son olarak, dönüştürücünün kapalı çevrim kontrolü, simülasyon yardımıyla elde edilen kontrolör katsayıları kullanılarak, bir DSP ile ayrık zamanlı olarak gerçekleştirilmiştir. Dönüştürücünün kapalı çevrim performansı ise en kötü koşullar dikkate alınarak doğrulanmıştır.
Sakarya bölgesinde röle açma akım bilgilerinin ve koordinasyonunun tespiti
Gelişen sanayi ve teknolojiye paralel olarak elektrik enerjisine olan bağımlılık da her geçen gün artmaktadır. Elektrik enerjisinin kaliteli, sürekli, güvenli, ekonomik ve minimum kayıpla kullanıcılara ulaşması hedeflenmektedir. Şebekede meydana gelen bir hata durumunda, arızalı olan kısım şebekeden hızlı bir şekilde ayrılmazsa, ortaya çıkan aşırı akım can ve mal kayıplarına neden olabilmektedir. Bu gibi olumsuzluklar, ortaya çıkan bir arızayı efektif ve güvenilir bir biçimde bertaraf edebilecek koruma sistemi tasarımı ve koordinasyonu ile önlenebilmektedir. Bir koruma sisteminin tasarlanarak optimum koruma yapılabilmesi için ileri seviye otomasyon yazılımları ile sistemin analizlerinin yapılması gerekmektedir. Bu çalışmada Sakarya İli, Serdivan İlçesi, Yazlık Bölgesi'nde bulunan elektrik dağıtım şebekesinin tüm parametreleri MATLAB/Simulink programına tanımlanarak güç akış analizi ve kısa devre hesaplamaları gerçekleştirilmiştir. Hesaplanan bu parametrelere istinaden röle koordinasyon ayarları yapılarak etkin bir koruma düzeni oluşturulmuştur.
Flyback tip DA-DA dönüştürücü tasarımı
Günümüzde anahtarlamalı güç kaynakları yüksek verim, hızlı geçiş cevabı, yüksek güç yoğunluğu ve güvenilirliğinden dolayı endüstride tercih edilmektedir. Literatür araştırması yapıldığında birçok anahtarlamalı güç kaynağı topolojisine rastlanacaktır. Flyback dönüştürücü devre üzerindeki eleman azlığı ve ekonomik nedenlerden dolayı düşük gerilim ve orta seviyeli güç uygulamalarında diğer izoleli dönüştürücülere göre tercih edilmektedir. Bu tez çalışmasında 40W'a kadar güç verebilen verimi %75'in üzerinde olan bir flyback dönüştürücü tasarımı amaçlanmıştır. Tasarım başlangıcında flyback dönüştürücüsünün çalışma prensibi ve çalışma durumları incelenmiştir. İnceleme sonucunda tasarım için önce gerekli olan bağıntılar elde edilmiş daha sonra transformatör, kontrol devresi ve bastırma hücresi tasarımı için gerekli olan bağıntılar çıkartılmıştır. Gerekli olan bağıntılar çıkarıldıktan sonra güç kayıpları ve uygulama devre tasarımında kullanılan parametreler hesaplanmıştır. Hesaplanan değerler ile devrenin simülasyonu gerçekleştirilmiştir. Simülasyon sonuçları kullanılarak uygulama devresi tasarlanmıştır. Anahtar kelimeler: Flyback dönüştürücü, anahtarlamalı güç kaynağı, transformatör, bastırma hücresi
Endüstriyel uygulamalarda kullanılan güç dönüştürücü devrelerde EMI gürültünün modellenmesi ve filtre tasarımı
Güç elektroniği ve yarı iletken teknolojileri alanlarındaki gelişmeler elektrikli/elektronik cihaz tasarımlarında yüksek frekanslarda anahtarlama imkânı sunmakta ve bu sayede yüksek verim, yüksek güç yoğunluğuna sahip kompakt tasarımlar yapılmaktadır. Ancak artan anahtarlama frekansıyla birlikte elektromanyetik girişim sorunu ortaya çıkmaktadır. Bu sorun cihazların güvenli çalışma koşullarını tehdit ederek düzgün çalışmalarını engellemekte veya arızalanmalarına neden olmaktadır. Elektromanyetik girişimin zayıflatılması için kullanılan yöntemlerden biri elektromanyetik girişim filtresi tasarımı ile istenmeyen girişimlerin engellenmesidir. Filtre tasarımındaki geleneksel yaklaşım, tasarımcının yıllar içinde elde ettiği tecrübe ve bilgisine dayanarak uygun filtre yapısı ve filtre elemanlarını deneme-yanılma yöntemiyle belirlemesi şeklindedir. Farklı filtre kombinasyonu denenerek girişimin azaltılması üzerine dayanan bu yöntem hem zaman hem de maliyet açısından zorlayıcı bir süreçtir. Uygun filtre tasarımının elde edilmesi ürünün üretim sürecinin uzamasına neden olabilecek kadar zaman alabilir. Bu nedenle güç elektroniği devresinde gürültü kaynağının yüksek frekans modeli çıkarılarak olası girişim yollarının belirlenmesi ve elde edilen sonuçlara göre filtre tasarımı yapılması gerekir. Bu çalışmada bir fazlı PFC ve üç fazlı PV evirici devreleri için elektromanyetik girişim gürültü modelleri çıkarılarak devrelerin elektromanyetik uyumluluğu incelenmiştir. Bu devreler için iletilen yayınım standartlarında belirtilen ilgili elektromanyetik uyumluluk sınırları değerlendirilmiş ve istenmeyen girişimlerin zayıflatılması için elektromanyetik girişim filtresi tasarlanmıştır. Filtre tasarımında filtre kapasitörlerinin tolerans değeri, ortak mod bobini için farklı sarım şekilleri ve empedans uyumsuzluğu konuları incelenerek filtrenin gürültü zayıflatmasına etkileri hem simülasyon hem de deneysel olarak incelenmiştir. Simülasyon sonuçları gerçek ölçüm sonuçları ile karşılaştırılmış ve sonuçların birbiri ile uyumlu olduğu görülmüştür.
Dengesiz çalışma koşulları için seri aktif güç filtre tasarımı
Tek-faz ve üç-fazlı sistemlerde sisteme bağlı olan doğrusal olmayan elemanlar sistemde harmonik oluşmasına neden olur. Harmonikler sistemlerin verimini düşürür, akım ve gerilimde dalgalanmalar meydana getirir. Harmoniklerin etkilerini azaltmak için ise harmonik filtreleme yöntemleri kullanılır. Filtreleme yöntemleri aktif ve pasif filtreleme olarak iki kategoriye ayrılır. Bu çalışmada aktif filtreleme yöntemlerinden biri olan seri aktif güç filtresinin (SAGF) dengesiz çalışma koşullarında tasarımı ve benzetimi sunulmuştur. 3-fazlı 3-telli sistemlerde SAGF tasarımı, kontrolü, kontrol yöntemleri, simülasyonları ve performansları irdelenmektedir. Filtreli ve filtresiz durumlar için gerilimde meydana gelen toplam bozulma değerleri incelenmektedir. Bu güç filtreleri gerilim harmoniklerini yok etmek için sisteme ters fazda ve eşit büyüklükte harmonik gerilimler verir. Harmonik gerilim kaynağı gibi davranan doğrusal olamayan yükler için seri aktif güç filtreleri çok daha etkilidir. SAGF üç farklı devre durumu için simüle edilmiştir. Birinci devrede dengeli gerilim durumu yani her faza aynı gerilim ve aynı yükün geldiği durum, ikinci devrede ise her faza ayrı kaynak gerilimi geldiği durum incelenmiştir. Üçüncü devrede ise her faza ayrı yük bağlandığı durum incelenmiştir. Böylece SAGF'nin hem gerilim harmoniklerini engellemek hem de gerilim dengesizliğini ortadan kaldırmak için kullanıldığı gösterilmiştir. SAGF tasarımında Akagi tarafından savunulan Anlık Güç Teoreminden yararlanılmıştır. Anlık Güç Teoremi ile zamanda bir gecikme olmadan harmormonikler yok edilmektedir. Anahtarlama elemanlarının denetimi için histerezis bant kontrol yöntemi kullanılmıştır. SAGF tasarımında Matlab simulink programı kullanılmış, ve ölçüm sonuçları Matlab üzerinden alınmıştır.
Genetik algoritma yardımıyla güç akışı
Çalışmanın amacı genetik algoritmayı ve uygulama alanlarını incelemek ve güç akışı hakkında bilgi vermektir. Çalışmada ilk olarak genetik algoritma kavramı ve temel teoremi hakkında bilgi verilmiştir. Daha sonra, basit genetik algoritmanın çalışma adımları anlatılmıştır. Ayrıca güç akışı ve çeşitleri, algoritma yapısı hakkında bilgi verilmiştir. Genetik algoritmaların çeşitli alanlardaki uygulamaları için birçok kaynak ve makale taranıp incelenmiştir, araştırması yapılmıştır.
Statik var sistemlerinin endüstriyel ortamda uygulanması
Anahtar kelimeler: Kondansatör, statik kompanzasyon, tristör Dünyamızın son yıllarda karı karıya kaldıı enerji krizi, aratırmacıları bir yandan yeni enerji kaynaklarına yöneltirken dier yandan daha verimli sistemlerin tasarımlanması ve kurulmu olan enerji kaynaklarının en verimli ekilde kullanılması yönünde çalımaların younlamasına neden olmutur. Güç sistemlerinde iletmeyi kolaylatırmak, verimlilii arttırmak ve enerji tutumluluunu salamak amacıyla gelitirilen en etkin önlemlerinden birisi reaktif güç kompanzasyonudur. Günümüzde kullanılan en yaygın kompanzasyon malzemesi kondansatörlerdir. Reaktif güç deeri yaklaık olarak sabit olan tüketicilerin kompanzasyonu sabit kondansatörler ile yapılabilir. Ancak çekilen reaktif güç deeri sürekli olarak deien tüketiciler için sabit kondansatör çözüm olamaz. Bu nedenle sürekli deien reaktif güce çözüm, kondansatörlerin belirli teknikler kullanılarak anahtarlanan otomatik kompanzasyon sistemleri kurmaktır. Bu tekniklerden en önemlileri konvansiyonel (kontaktör anahtarlamalı) kompanzasyon sistemi ve statik (tristör anahtarlamalı) kompanzasyon sistemidir.
Bolu - Düzce bölgesi 154 kv / 34,5 kv iletim ve dağıtım şebekesinin bilgisayar ortamında modellenmesi
Günümüzde enerji, üretimin ana girdilerinden birisidir. Mevcut enerji kaynaklarını ekonomik ve güvenli bir şekilde kullanabilmek günümüzde çok önemli hale gelmiştir. Ülkemizde kullanılan teçhizatlarda farklı standartlar olduğu için elektrik enerjisinin üretim, iletim, dağıtım, tüketim ve kontrolünde sıkıntılar yaşanmaktadır. Bu sıkıntıları gidermenin en etkili yolu, tüm elektrik tesislerinde ar-ge çalışması yapılmış, ileri teknoloji ürünü otomasyon sistemleri kurmak ve geliştirmektir.İleri teknoloji ürünü olan Matlab, temel matematik ve mühendislik dallarında kullanıcıya ciddi imkanlar sunar. Bu tez çalışmasında Bolu?Düzce bölgesi 154 kV / 34,5 kV elektrik iletim ve dağıtım şebekesi, Simulink araç kutusu kullanılarak modellenmiş ve analiz edilmiştir.Tezde kullanılan modelleme ile Bolu?Düzce bölgesinin elektrik iletim ve dağıtım güç akışı analizi, çeşitli baralardaki akım-gerilim değerleri ve kısa devre akım değerleri hesaplanmıştır. Bu hesaplamalara dayanılarak, mevcut sistemin yük taşıma kapasitesi, röle koordinasyonu, gerilim yalıtım seviyelerinin kontrolü ve muhtemel akım kaçaklarına dönük test sonuçlarına ulaşılmıştır.Anahtar Kelimeler: Enerji, Enerji İletim Hatları, Güç Trafoları, Elektrik Dağıtım Şebekeleri, Yük Akışı Analizi, Kısa Devre Analizi, Matlab (Benzetim) ve Simulink Araç Kutusu (Toolbox) Yardımı ile Enerji İletimi ve Kısa Devre Analizi.
Adapazarı TEDAŞ Ada Trafo-Stadyum dağıtım sisteminin bilgisayar ortamında modellenmesi
Adapazarı Tedaş Ada-Trafo Stadyum enerji dağıtım sistemi Sakarya Elektrik Dağıtım Anonim Şirketin'den gelen talep üzerine Matlab Simulink programında oluşturulmuştur. Sistemde kullanılan transformatörlerin test raporları, hat mesafe değerleri, kablo kesit değerleri, yük değerleri v.b. tüm bilgiler Sakarya Elektrik Dağıtım Anonim Şirketin'den temin edilip; gerçek veriler kullanılmıştır.Adapazarı Tedaş Ada-Trafo Stadyum enerji dağıtım sistemi modellenmeden önce kullanılacak transformatörlerin parametreleri hesaplanmış, bulunan kısa devre ve boşta çalışma karakteristikleri simulinkte test edilmiştir.Hat parametreleri ve yük değerleri hesaplanmış, simulink modellerine dönüştürülmüştür. Böylece Sakarya Bölgesin'de enerji dağıtım sisteminin bir parçası olan Adapazarı'nın Stadyum kesiminin modeli Matlab Simulink'te oluşturulmuştur. Bu model üzerinde sistem içindeki tüm trafoların giriş ve çıkış akım değerleri, stadyum kesicilerinde üç faz kısa devre oluşması sonucu kısa devre akımları, hatlar arası aktif ve reaktif güç değerleri bulunmuştur.Sakarya Bölgesinin bir parçası olan Ada Trafo-Stadyum Dağıtım hattı, daha da genişletilip tüm Sakarya Bölgesi için enerji dağıtım sistemi modellenirse, sistem içinde çeşitli noktalara simulink blokları bağlanarak istenilen akım, gerilim, aktif ve reaktif güç değerleri bulunacaktır. Böylece transformatör, kablo kesiti, röle, kesici, ayırıcı v.b enerji dağıtım sistemi içinde istenilen tüm değerler Matlab Simulink programı vasıtasıyla belirlenecektir. Sistem içinde kolaylıkla güç akışı ve kısa devre analizleri yapılarak gerekli değerler ve grafikler bilgisayar ortamında görülecektir.