A novel approach for power quality improvement in distribution networks based on battery swapping stations and dynamic voltage restorer
Dağıtım şebekelerinde pil değiştirme istasyonları ve dinamik voltaj düzenleyiciye dayalı güç kalitesini iyileştirmeye yönelik yeni bir yaklaşım
- Tez No: 995687
- Danışmanlar: PROF. DR. ASLAN İNAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Tesisleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Son yıllarda,benzeri görülmemiş mikro şebekelerin büyümesiyle birlikte güç elektronigi ve anahtarlama ekipmanları ortaya çıkmış ve elektrik yüklerinin karakterini temelden degiştirmiştir.Bu değişiklikler memnuniyetle karşılanırken, aynı zamanda güç şebekesi operatörlerinin sürekli olarak mücadele etmeye çalıştıgı˘ ciddi güç kalitesi (PQ) bozulmalarını da beraberinde getirmektedir.Yenilenebilir enerji kaynaklarının entegrasyonu ve elektrikli araçların (EV)yaygınlaşması gibi diger faktörler de bu sorunları daha da kötüleştirmiştir;bu nedenle,modern dağıtım şebekelerinde güç kalitesini korumak için yeni çözümler araştırılmaktadır.Bu doktora tezi.Bu tez, özellikle dinamik gerilim restorasyonu ve BSS'lerin optimum yerleştirilmesine odaklanarak,güç kalitesinin (PQ) iyileştirilmesine yönelik teknikleri araştırmaktadır.Çalışma,dagıtım ağlarındaki güç kalitesi sorunlarının kapsamlı bir incelemesiyle başlar ve gerilim düşüşleri,yükselmeleri ve harmonik bozulmaları başlıca endişeler olarak belirler.Daha sonra, gerilimle ilgili bozulmaları azaltmada çok etkili çözümlerden biri olarak DVR'leri tanıtır.Tez, ayrıntılı modelleme ve simülasyon yoluyla,DVR'lerin gerilim profillerini iyileştirebildigini ve dalgalanan yükler ve aralıklı yenilenebilir enerji üretimi karşısında istikrarı saglayabildiğini kanıtlamaktadır.Ayrıca,bu tez,bir dağıtım ağında BSS'nin doğru yerleştirilmesini ele almaktadır.Elektrikli araçların (EV'ler) giderek daha fazla benimsenmesiyle,BSS'lerin yerleştirilmesi,güç kalitesi üzerindeki etkilerini en aza indirmek ve agın genel verimliliğini artırmak amacıyla stratejik bir zorunluluk haline gelmektedir.Araştırma,en etkili konumları belirlemek için Gri çok amaçlı kurt optimizasyonu ve geliştirilen Epsilon Kısıtlaması ve Sözlüksel optimizasyon (DECLO) yaklaşımının hibrit teknikleri gibi gelişmiş optimizasyon tekniklerini uygulamaktadır.BSS (Baglantı Destek Sistemleri),DVR'ler (Dinamik Gerilim Geri Kazanımı) ve optimum yerleştirilmiş BSS'ler (pil degiştirme istasyonu) tarafından benimsenen yaklaşımlar kullanılarak gerçek dünya dagıtım agları üzerinde yapılan kapsamlı vaka çalışmalarıyla doğrulanmıştır.Sonuçlar, gerilim kararlılıgında,harmonik bozulmaların azaltılmasında ve güç kaynağının güvenilirliginin artırılmasında çok ciddi iyileşmeler olduğunu göstermiştir. Bulgular, elektrik şirketlerinin ve politika yapıcıların gelişen dagıtım sistemleri için geliştirilmiş güç kalitesi iyileştirme stratejilerinin uygulanmasında kullanabilecegi˘ güçlü bir çerçeve oluşturmaktadır.Bu nedenle,bu tez,güç kalitesini iyileştirmek için yenilikçi çözümler sunarak güç mühendisligi alanına katkıda bulunmaktadır. Dinamik gerilim geri kazanımı ve BSS'lerin optimum yerleştirilmesinin birleşik yaklaşımı, yenilenebilir enerji ve elektrikli mobiliteye yönelik artan talepleri karşılayabilecek dayanıklı ve verimli dagıtım ağlarına giden bir yol sunmaktadır. Bu araştırma,yalnızca mevcut güç kalitesi zorluklarını ele almakla kalmayıp, sürdürülebilir güç dagıtımında daha fazla gelişmenin yolunu da açmaktadır..
Özet (Çeviri)
In recent years, power electronics and switching equipment have emerged along with the unprecedented growth of power microgrids, fundamentally changing the character of electrical loads.While these changes are welcome,they also bring along severe PQ disturbances, which the power network operators have been continuously trying to battle with.Other factors like the integration of RES and the proliferation of EV-have only exacerbated those problems ;therefore, new solutions for maintaining PQ in modern distribution networks are under investigation.This PhD. thesis investigates techniques for the improvement of PQ, with a particular focus on dynamic voltage restoration and optimal placement of BSSs.The study initiates with a thorough review of the PQ issues in the DNs, identifying voltage sags, swells, and harmonic distortion as major concerns.It proceeds further and introduces DVRs as one of the very effective solutions in mitigating voltage-related disturbances.The dissertation proves,through detailed modeling and simulation, that DVRs are capable of improving voltage profiles and ensuring stability in the face of fluctuating loads and intermittent renewable generation.Besides,this dissertation addresses the proper placement of a BSS within a distribution network.As EVs are increasingly being adapted, locating BSS becomes a strategic imperative for the purpose of minimizing their impact on PQ and improving the overall efficiency of the network.The research applies advanced optimization techniques like Grey multi-objective wolf optimization and hybrid techniques of the developed Epsilon-Constraint and Lexicographic optimization (DECLO) approach to determine the most effective locations for BSS.This is validated through comprehensive case studies on real-world DNs using approaches taken by DVRs and optimally placed BSS.Results have indicated very serious improvements in voltage stability, reduction of harmonic distortions, and increased reliability of power supply.The findings create a strong framework that utilities and policymakers can use in the execution of improved power quality improvement strategies for evolving distribution systems.As such,this thesis contributes toward the field of power engineering by providing innovative solutions for enhancing PQ.The combined approach of dynamic voltage restoration and optimal placement of BSSs offers a way toward resilient and efficient DNs, which could accommodate the increasing demands of renewable energy and electric mobility.This research not only addresses the current power quality challenges but also opens the road for further developments in sustainable power distribution.
Benzer Tezler
- Karasal olmayan ağların kapsama analizi
Coverage analysis of non-terrestrial networks
BİLAL ÇİÇEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEMİHA TEDİK BAŞARAN
- Bimodal fonksiyonel dokusuz hava filtrelerinin üretimi ve geçirgenlik özelliklerinin karakterizasyonu
Production of bimodal functional non-woven air filters and characterization of their permeability properties
ALİ TOPTAŞ
Doktora
Türkçe
2023
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ KILIÇ
- Novel deep learning based approaches for clutter removal and target detection in GPR
Ynr'de kargaşa giderme ve hedef algılama için yeni derin öğrenme tabanlı yaklaşımlar
YAVUZ EMRE KAYACAN
Doktora
İngilizce
2026
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. IŞIN ERER
- Makine öğrenmesi kullanarak Türkiye'de elektrikli araç şarj istasyonlarının potansiyel kullanım performansının mekânsal tahmini
Spatial estimation of potential utilization performance of electric vehicle charging stations in Türkiye using machine learning methods
SERKAN TANRIVERDİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADALET DERVİŞOĞLU
- Mass spectrometry based approaches for monoclonal antibody characterization and target discovery in endoplasmic reticulum associated protein degradation (ERAD) pathway
Monoklonal antikor karakterizasyonu ve endoplazmik retikulum ilişkili protein yıkım (ERAD) yolağında hedef keşfi için kütle spektrometrisi temelli yaklaşımlar
BARAN DİNGİLOĞLU
Doktora
İngilizce
2025
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. GİZEM DİNLER DOĞANAY