Akıllı Şebekelerin Yenilenebilir Enerji Sistemleri Kullanımında Optimize Bir Enerji Yönetimi Yaklaşımı
An Optimized Energy Management Approach in using Renewable Energy Systems of Smart Grids
- Tez No: 846957
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EMRE AKADAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Yönetim Bilişim Sistemleri, Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Energy, Management Information Systems, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Akıllı şebekeler, Enerji, Enerji yönetimi, Genetik algoritmalar, Optimizasyon, Yenilenebilir enerji, Intelligence networks, Energy, Energy management, Genetic algorithms, Optimization, Renewable energy
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enformatik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enformatik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Modern dönemde çeşitli formlarıyla enerji ve insan yaşamı kesintisiz bir etkileşim içinde bulunmaktadır. Bu durum, enerji kavramının insan yaşamında kritik bir konumda yer almasına ve konforlu bir yaşamın en önemli yapı taşlarından biri olduğuna işaret etmektedir. Enerji kavramının insan yaşamındaki kritik önemi, modern dönemle birlikte gelen ve küresel ölçekte artan teknoloji yoğun yaşam alışkanlıkları ve buna bağlı olarak artan enerji talebi ile daha da vurgulanmaktadır. Bu durum, çevresel duyarlılık ve sosyal faktörlerle birleşerek enerji kavramını sürdürülebilirlik odaklı bir form haline getirmiştir. Enerji kavramı sürdürülebilir bir perspektifle ele alındığında, çözüm odaklı bir yaklaşım genellikle yenilenebilir enerji kaynaklarına (YEK) dayalı olmaktadır. YEK'nın çevre dostu yapıları, düşük işletme maliyetleri ve doğal olarak ikame edilebilir olmaları, onları sürdürülebilir enerji sistemleri için cazip bir seçenek haline getirmektedir. Ancak, bu kaynakların stokastik ve kesintili doğası, teknik ve yönetişimle ilgili bazı zorlukları beraberinde getirmektedir. Modern dönemdeki teknik ve teknolojik gelişmeler sayesinde bu sorunları etkin bir şekilde yönetme potansiyeli sunmaktadır. Bu tez çalışması, rüzgâr ve güneş enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynaklarının stokastik yapısını ve enerji sistemlerindeki dalgalanmaları bir optimizasyon problemi olarak ele almaktadır. Ek olarak bu çalışma, optimizasyon problemine yönelik enerji sistemlerinde bilgi sistemlerinin kullanımını mümkün kılan akıllı şebekeler konsepti çerçevesinde, YEK'ı destekleyici bir unsur olarak nasıl kullanılabileceği konusunda bir çözüm modeli sunmaktadır. Bu model, elektrikli araçların etkin bir şekilde entegre edilebildiği ve tüketicinin aynı zamanda üretici olarak sistem içinde yer alabildiği esnek bir yapı olarak göze çarpmaktadır. Optimizasyon sürecinde genetik algoritmalar esaslı önerilen algoritma, çalışılan tüketim profillerindeki dalgalanmaları günün 23 saati için başarılı bir şekilde sönümlemeyi başarmıştır. Bu durum önerilen algoritma ve modelin enerji sistemlerindeki tüketim dalgalanmalarından ötürü meydana gelebilecek beklenmedik arızalar ve maliyetlerin önlenmesinde fayda sağlayabileceği gibi YEK esaslı yapısı sayesinde enerji sistemlerinin sürdürülebilirliğine katkı potansiyelini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
In the modern era, energy and human life in its various forms are in an uninterrupted interaction. This indicates that the concept of energy has a critical position in human life and that it is one of the most important building blocks of a comfortable life. The critical importance of the concept of energy in human life is further emphasized by the technology-intensive living habits that come with the modern era and increasing on a global scale and the resulting increasing demand for energy. This situation, combined with environmental awareness and social factors, has turned the concept of energy into a sustainability-oriented form. When the concept of energy is considered from a sustainable perspective, a solution-oriented approach is generally based on renewable energy sources (RES). The environmentally friendly nature of RES, their low operating costs and their natural substitutability make them an attractive option for sustainable energy systems. However, the stochastic and intermittent nature of these resources poses some technical and governance challenges. Fortunately, technical and technological advances in the modern era offer the potential to manage these problems effectively. This thesis considers the stochastic structure of renewable energy resources such as wind and solar energy and the fluctuations in energy systems as an optimization problem. In addition, this study offers a solution model on how RES can be used as a supporting element within the framework of the smart grids concept, which enables the use of information systems in energy systems for the optimization problem. This model stands out as a flexible structure in which electric vehicles can be effectively integrated and the consumer can also take part in the system as a producer. During the optimization process, the proposed algorithm based on genetic algorithms managed to successfully dampen the fluctuations in the studied consumption profiles for 23 hours of the day. This situation shows that the proposed algorithm and model can be beneficial in preventing unexpected malfunctions and costs that may occur due to consumption fluctuations in energy systems, as well as showing its potential to contribute to the sustainability of energy systems thanks to its RES-based structure.
Benzer Tezler
- Elektrikli araçların kullanımına yönelik yük tahmini ve karar destek sistemi
Load forecasting and decision support system for electric vehicles use
HATİCE MENEKŞE KÖSEMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
EnerjiSakarya ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. ORHAN TORKUL
- Hibrit AC-DC mikro şebekeler için kontrolör tasarımı
Controller design for a hybrid AC-DC microgrid
NELSON LUIS MANUEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKırıkkale ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİHAT İNANÇ
- Konut binalarındaki kurulu kapasite fazlası ve yenilenebilir enerji kaynaklarının entegrasyonu ile dinamik yük yönetiminin şarj istasyonu boyutlandırılmasına etkileri
Efects of dynamic load management on sizing of charging operations with the integration of surplus installed capacity in residential building and renewable energy
ÖZCAN AKBIYIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖNDER GÜLER
- Siting and sizing of renewable energy supported electric vehicle charging stations along highways with a novel interoperable smart energy management system
Yenilenebilir enerji destekli elektrikli araç şarj istasyonlarının otoyollar boyunca konumlandırılması ve boyutlandırılmasına yönelik yeni birlikte çalışabilir akıllı enerji yönetim sistemi
ÖMER GÖNÜL
Doktora
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖNDER GÜLER
- Akıllı şebekelerde yenilenebilir enerji üretimine sahip akıllı evlerin enerji ve yük yönetimi
Energy and load management of smart homes with renewable energy generation in smart grids
CEMAL KELEŞ
Doktora
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ASİM KAYGUSUZ