Modeling battery sizing optimization algorithms for various use cases
Farklı ihtiyaçlar için batarya boyutlandırma optimizasyon algoritmalarının modellenmesi
- Tez No: 758794
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKTÜRK POYRAZOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Akıllı şebekeler, Elektrik güç sistemleri, Enerji depolama sistemi, Enerji optimizasyon modeli, Tahmin teknikleri, Intelligence networks, Electric power systems, Energy storage system, Energy optimization model, Estimation techniques
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Özyeğin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Batarya enerji depolama sistemleri (BESS), enerjinin kontrol edilebilirliğini ve şebeke esnekliğini arttırmaktadır. BESS yatırımlarındaki en önemli konulardan bir tanesi çeşitli ihtiyaçlara yönelik olarak optimal BESS boyutlandırmasıdır. Bu tezde tüketici, üretici ve üreten-tüketici (prosumer) için optimal batarya boyutlandırma metodolojisi geliştirmek hedeflenmiştir. Karmaşık Tamsayılı Lineer Programlama ve Karmaşık Tamsayılı Kuadratik Programlama yöntemleri kullanılarak tüm son kullanıcı tiplerinin farklı amaçlar ile kullanabileceği optimal batarya boyutlandırma algoritmaları geliştirilmiştir. Bu matematiksel modellemenin avantajı küçük değişiklikler ile farklı senaryo kısıtları için uyarlanabilmesidir. Optimizasyon algoritmalarından geleceğe yönelik daha gerçekçi sonuçlar alabilmek için çeşitli tahmin algoritmaları kullanılmıştır. Üretim, tüketim, ve elektrik market verilerini tahmin edebilmek için yapay sinir ağları (ANN), derin sinir ağları (DNN), ve Uzun-Kısa Süreli Bellek modelleri kullanıldı. Tahminleme algoritmaları ile hem akıllı şebeke ekosisteminde tahminleme algoritmalarının önemi vurgulanmış hem de geleceğe yönelik ihtiyaçların tahmin edilebilmesi hedeflenmiştir. Tahminleme yöntemleri ve optimizasyon algoritmaları Python ortamında geliştirilmiştir. Pandas, numpy, sklearn, keras, cvxpy kütüphaneleri aktif olarak kullanılmıştır. Akıllı şebeke konsepti kapsamında yapılacak yatırımlar için faydalı bir çalışma olması umulmaktadır.
Özet (Çeviri)
Battery energy storage systems (BESS) increase energy controllability and grid flexibility. One of the most important issues in BESS investments is optimal BESS sizing for various needs. In this thesis, it is aimed to develop an optimal battery sizing methodology for the consumer, producer and prosumer. By using Mixed-Integer Linear Programming and Mixed-Integer Quadratic Programming methods, optimal battery sizing algorithms that can be used by all end-user types for different purposes were developed. The advantage of this mathematical modeling is that it can be adapted for different scenario constraints with minor modifications. Various estimation algorithms were used to get more realistic results from the optimization algorithms for the future. Artificial neural network (ANN), deep neural network (DNN), and Long-Short Term Memory models were used to predict generation, consumption, and electricity market data. The importance of estimation algorithms in the smart grid ecosystem was emphasized and it was aimed to predict the needs for the future. Prediction methods and optimization algorithms were developed in the Python environment. Pandas, numpy, sklearn, keras, cvxpy libraries were actively used. It is hoped that it will be beneficial for the investments to be made within the scope of the smart grid concept.
Benzer Tezler
- Dizel motor modeli ile entegre bir aşırı doldurma ünitesi tasarım ve optimizasyon modeli geliştirilmesi
Development of a turbocharger design and optimization model integrated with the diesel engine model
MERT ALPAYA
Doktora
Türkçe
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LEVENT ALİ KAVURMACIOĞLU
PROF. DR. CENGİZ CAMCI
- Yakıt pilli ticari araçların modellenmesi ve verimliliğinin incelenmesi
Modeling and analysis of the efficiency of fuel cell commercial vehicles
ÖMER FARUK AKYÜNCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZDEN AĞRA
DOÇ. DR. ALP TEKİN ERGENÇ
- E-mobilite uygulamaları için lityum-iyon bataryaların fizik tabanlı modellerinin karşılaştırmalı analizi
Comparative analysis of physics-based models for lithium-ion batteries in e-mobility applications
HAKKI YAVUZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ONUR GÜLBAHÇE
- Haberleşme uydusunun elektrik güç sisteminin modellenmesi ve analizi
Modelling and analyses of electrical power system of communication satellites
SELMAN DEMİREL
Doktora
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞERAFETTİN ÖZBEY
DOÇ. DR. NEDİM SÖZBİR
- Şebekeden bağımsız uygulamalar için hibrit bir rüzgâr türbini/fotovoltaik/yakıt hücresi/batarya sisteminin optimizasyonu, tasarımı ve uygulaması
Optimization, design and application of a hybrid wind turbine/photovoltaic/fuel cell/battery system for stand alone applications
OZAN ERDİNÇ
Doktora
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET UZUNOĞLU