İçme suyu ve sulama borularındaki türbin tasarım parametreleri için geleneksel ve geleceğe yönelik tahmin yöntemleri

Bu tezde, basınç kırıcı vana ile basıncı düşürülen içme suyu ve sulama kanalı hatlarına basınç kırıcı vana önüne hidroelektrik santral (HES) kurularak bu alandaki kullanılmayan enerjinin ülkemize kazandırılmasına öncülük edilmesi amacıyla İzmir bölgesinde P11 Pompaj Su İsale Hattı ve Denizli bölgesinde Akbaş HES Sulama Kanalı üzerinde boru içi türbin sistemleri kullanılarak HES kurulumu çalışmalarının mevcut veri setleri ve gelecek zamanlı tahmin değerleri ile yapılan fizibilite çalışmaları ile türbin karakteristik değerlerinin belirlenmesi üzerine çalışmalar sunulmuştur. Her iki hat için debi-zaman serileri günlük ve saatlik olarak düzenlenerek ve geleneksel yöntemler kullanılarak zaman alanından frekans alanına geçiş yapılmış, debi-süreklilik eğrileri oluşturulmuştur. Bu eğrilerden türbin tasarım debisi değeri tespit edilmiş ve Denizli bölgesi için Pelton tipi türbin, İzmir bölgesi içinse Francis tipi türbin seçilmiştir. Geleneksel yöntemlerle belirlenen tasarım debisi ve düşü değerlerinden sistemin bir yıl sonunda yatırımcıya olan maddi getirisi ve santralin yıllık enerji üretim kapasitesi hesaplanmıştır. Geçmiş zaman verisinin gelecekte türbinlerin tasarım ve üretim değerlerinin üstündeki etkisini incelemek ve olası kapasite değişikliklerini anlamak amacı ile mevcut verileri kullanarak ileriye dönük zaman serisi tahminleri için yapay zeka algoritmaları kullanılmıştır. Tahmin kapasitesi yüksek olan derin öğrenme algoritmalarından Uzun-Kısa Süreli Bellek (LSTM) ve Kapı Özyinelemeli Geçitler (GRU) modelleri ile geçmiş zaman serileri kullanılarak debi değeri tahminleri yapılmıştır. Tahmin edilen debi değerleri sonucunda gelecek bir yılda istasyonlardaki debi ve kazanç miktarı P11 Hattı için artış göstermekteyken; Akbaş Hattı için saatlik veri seti ile yapılan fizibilite çalışması sonucunda debi ve kazanç miktarlarında azalma; günlük veri seti ile yapılan çalışmada ise debi miktarında düşüş, kazanç miktarında artış gözlemlenmiştir