Development of a supervisory controller for energy management problems

Günümüzde, birden fazla enerji kaynağına sahip olan sistemlerin, hibrit otomobiller gibi, popüleritesinin arttığı gözlemlenmektedir. Bu durumun altında yatan başlıca sebep ise çok kaynaklı enerji sistemlerinin çevresel yönden şu anda kullandığımız tek kaynağa bağlı enerji sistemlerinden, benzinli arabalar gibi, daha başarılı bir performans göstermesidir. Öte yandan bu tip birden fazla kaynaklı sistemler sundukları yeni operasyon modları sayesinde mevcut sistemlerden daha verimli çalışma potansiyeline sahiptirler. Fakat doğru operasyon modunu ve buna ilişkin güç seviyelerini belirlemek sorun teşkil etmektedir. Bu problem enerji yönetimi problemi olarak adlandırılmıştır.Bu tezde çoklu kaynağa sahip bir yerleşim alanının enerji yönetimi problemini çözmek için yönetici tipte bir kontrolcü tasarlanmıştır. Bu doğrultuda öncelikle literatürde varolan matematiksel modellerden yararlanılarak sistem için bir dinamik optimizasyon formülasyonu oluşturulmuştur. Daha sonra dinamik optimizasyon çıktılarından yararlanılarak gerçek hayatta uygulanabilecek kurallar çıkartılmış ve kontrolcü oluşturulmuştur.Matlab/Simulink ortamında yapılan simülasyonlar sonucu, tasarlanan kontrolcünün literatürde varolan sezgisel kontrolcülerden, seçilen tüm performans parametrelerinde, günlük olarak yaklaşık %1-2 daha iyi performans gösterdiği saptanmıştır.Bu tez, daha önce otomotiv sektöründe uygulanmış bir çözümden yola çıkılarak ev ortamı için yaratılan kontrolcünün genelleştirilmesi ile tamamlanmıştır. Bu genel formülasyon kullanılarak farklı alanlardaki enerji yönetimi problemleri çözülebilmektedir. Yaratılan genel formun kullanımını göstermek amacıyla amacıyla mobil cihazlarda enerji yönetimi yapmak için bir formülizasyon gösterilmiştir.