Üreten tüketicili konutlar ve ofisler için minimum işletme maliyeti sağlayan yazılım geliştirilmesi
Software development which provides minimum business cost for offices and residences with producer concumers
Yazar: FURKAN ÜNGÖREN
Danışman: PROF. DR. NEDİM TUTKUN
Düzce Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control ; Enerji = Energy

Özet:
Bu tez çalışmasında küçük ölçekli rüzgar-güneş hibrit sistemin günlük enerji maliyetlerinin düşürülmesine yönelik yazılım esaslı bir simülasyon çalışması yapılmıştır. Üreten tüketicili konutlar için hibrit bir sistemde enerji maliyetini azaltmanın en etkili yollarından biri her bir zaman diliminde üretilen ve depo edilen güç ile tüketilen gücün dengesinin sağlanmasıdır. Bu dengenin sağlanması tipik bir optimizasyon problemi olup bu problemin çözümü kısa sürede çözüm sağlayabilen ayrık optimizasyon yöntemlerinden biri ile yapılabilir. Literatürde sınırlı sayıda yöntem bu amaç için kullanılırken yeni geliştirilen algoritma ve yazılım ile problemin çözümü için bu proje çalışmasında kullanılmıştır. Böylece yazılım ile günlük enerji maliyeti mümkün olan en küçük değere indirilmeye çalışılmıştır. Optimizasyon sürecinde belli sayıda rüzgar türbini, fotovoltaik panel, batarya ve muhtelif sayıda yükler kullanılacaktır. Sistemin kurulduğu lokasyonda rüzgar hızı ve ışınım değerleri meteorolojik veriler yardımıyla saatlik bazda günlük olarak belirlenir. Yazılımda yer alacak takvim üzerinde her 1 saatlik üretilecek güç değeri yazılım ekranında gösterilecektir. Yazılım ile elde edilecek verilere geçmişe dönük olarak program üzerinden ulaşılabilir ve elde edilen veriler arka planda işleme alınarak tahmin işlemleri gerçekleştirilir. Dolayısı ile her bir saat diliminde mevcut sistemde ne kadarlık güç üretileceği bilindiği için güç dengesinin sağlanması için ne kadarlık bir yükün beslenebileceği tespit edilir. Olası istenmeyen durumlarda tüketicilere bilgilendirme yapılarak aksiyon almaları sağlanır. Burada güç dengesinin sağlanmasında uygun yük planlaması ve batarya grubunun şarj durumu önemli bir etkendir. Gün içerisinde optimal yük dağılımı yapmak için bir sonraki günün saatlik dilimlerde rüzgar hızı ve ışınım değerlerinin iyi bir şekilde tahmin edilmesi gerekir. Bu çalışmada rüzgar hızı ve ışınım miktarı değerlerini kullanarak, bir sonraki günün saatlik bazda üreteceği enerji tahmin edilip tipik bir konutun enerji ihtiyacının minimum maliyetle karşılanması hedeflenmektedir.

Abstract:
Our thesis proposal is a software based simulation that focuses on lowering the daily energy costs of nano scale photovoltaic-wind hybrid systems. One of the most effective ways of lowering the costs of a producer-consumer building is to balance the amount of the energy that is consumed and produced by this building continuously. Which is a typical optimization problem and can be solved by a discrete optimization techniques easily. A new algorithm will be developed for thesis. This technique will be used in this software project. By doing so we will try to minimize the cost of daily energy. Through the optimization process different kinds of wind turbines, solar panels, batteries and loads will be used. The values that determines the energy production such as wind speed or solar radiation levels could be accessed via meteorological values that are posted by meteorology centers daily for each hour, by using this value we can calculate the estimated amount of the energy that will be produced by our system so we can determine the amount of the load we can supply with that energy. The power value to be generated every 1 hour on the calendar to be included in the program will be displayed on the software screen. Consumers are informed when unexpected values are saved. In order to balance the production and consumption it is important to load planning and the state of the battery charge state. In order to have an optimal load distribution throught to day it is very important to estimate the wind speed and solar radiation levels for the day, to overcome this problem support vector machines and a similar estimation algorithm are being used. Lastly the goal of this project is to estimate the next days wind speed and solar radiation levels in a hourly basis.