Tip-3 bulanık mantık ile düşüş kontrollü inverter tabanlı mikro şebekelerin ikincil gerilim ve frekans restorasyon kontrolü
Secondary voltage and frequency restoration control of drop controlled inverter based microgrids with Type-3 fuzzy logic
Yazar: MUHAMMED SERHAT DÜZDAĞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ HEYBET KILIÇ
Dicle Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
İnsanoğlu, enerji sektöründeki değişen dinamiklere odaklanarak geleneksel enerji
kaynaklarının dezavantajlarına ve bu dezavantajları yenilenebilir enerji kaynaklarıyla nasıl
aşabileceğine odaklanmaktadır. Geleneksel enerji kaynaklarının sınırlı ve çevre dostu olmayan
yapısı, enerji güvenliğine ve çevresel sürdürülebilirliğe yönelik tehditler oluşturmuştur.
Yenilenebilir enerji kaynaklarının bu zorlukları aşmak için önemli bir çözüm olduğunu
vurgulamaktadır. Bu kaynaklar, güneş, rüzgâr, hidroelektrik gibi doğal kaynaklardan elde
edilerek daha temiz ve sürdürülebilir enerji üretimine olanak tanır. Yenilenebilir enerji
kaynaklarının şebekeye entegrasyonu, mikro şebekelerin avantajlarını ön plana çıkarır. Mikro
şebekeler, yerel enerji üretimi, depolama ve tüketimi entegre eden dağıtık bir yapı sunar.
Ancak, bu yapıların getirdiği avantajların yanı sıra bazı teknik zorluklar da beraberinde gelir.
Bu tez, modern enerji sistemlerinin temel bir bileşeni olan mikro şebekelerin rolünü
derinlemesine ele alarak, özellikle mikro şebekelerde gerilim ve frekans kontrolünün kritik
önemini vurgulamaktadır. Mikro şebekeler hem izole bir şekilde çalışabilen hem de diğer
mikro şebekelere veya ana şebekeye bağlanabilen esnek yapılar sunar. Gelişmiş kontrol
teknikleri, otomasyon, enerji depolama teknolojileri, iletişim altyapısı ve yüksek hesaplama
kapasitesi sayesinde mikro şebekeler, enerji verimliliğini ve güvenilirliğini artırarak
geleneksel merkezi şebekelere göre önemli avantajlar sağlar. Mikro şebekelerde gerilim ve
frekans kontrolü, bu sistemlerin istikrarını sağlamak ve güvenilirliğini artırmak için hayati bir
rol oynar. Özellikle adalı mikro şebekelerde, yedek gücün eksikliği ve ani yük değişiklikleri
gibi faktörler, gerilim ve frekans dalgalanmalarına neden olabilir. Bu dalgalanmaların
etkilerini minimize etmek ve sistem istikrarını korumak, mikro şebekelerin verimli çalışmasını
sağlamak ve enerji verimliliğini artırmak için kritik öneme sahiptir. Bu tez, mikro şebekelerde
gerilim ve frekans kontrolünün iyileştirilmesine odaklanarak, Tip-3 bulanık kontrol
stratejisinin potansiyelini açıklar. Tip-3 bulanık kontrol, özellikle çok sayıda dağıtık üretece
sahip mikro şebekelerde paralel çalışmaya olanak tanıyacak şekilde etkili bir kontrol yapısı
sunar. Bu strateji, mikro şebekenin yapısından bağımsız olarak çalışabilir ve farklı işletme
koşullarına uyum sağlayabilir. MATLAB-Simulink yazılım platformunda gerçekleştirilen
simülasyonlar, Tip-3 bulanık kontrol stratejisinin gerilim ve frekans kontrolünde etkinliğini
göstermektedir.

Abstract:
This text focuses on the changing dynamics in the energy sector and the disadvantages of
traditional energy sources and how to overcome these disadvantages with renewable energy
sources. The limited and environmentally unfriendly structure of traditional energy sources
has created threats to energy security and environmental sustainability. It emphasizes that
renewable energy sources are an important solution to overcome these challenges. These
sources enable cleaner and more sustainable energy production by obtaining from natural
resources such as solar, wind, hydroelectric. The integration of renewable energy sources into
the grid highlights the advantages of microgrids. Microgrids offer a distributed structure that
integrates local energy production, storage and consumption. However, along with the
advantages brought by these structures, some technical challenges also arise. This thesis
addresses the role of microgrids, which are a fundamental component of modern energy
systems, in depth, emphasizing the critical importance of voltage and frequency control in
microgrids in particular. Microgrids offer flexible structures that can operate in an isolated
manner as well as connect to other microgrids or the main grid. Thanks to advanced control
techniques, automation, energy storage technologies, communication infrastructure and high
computing capacity, microgrids provide significant advantages over traditional centralized
grids by increasing energy efficiency and reliability. Voltage and frequency control in
microgrids plays a vital role in ensuring the stability and reliability of these systems. Especially
in islanded microgrids, factors such as lack of backup power and sudden load changes can
cause voltage and frequency fluctuations. Minimizing the effects of these fluctuations and
maintaining system stability is critical to ensure the efficient operation of microgrids and
increase energy efficiency. This thesis focuses on improving voltage and frequency control in
microgrids, explaining the potential of Type-3 fuzzy control strategy. Type-3 fuzzy control
offers an effective control structure that allows parallel operation in microgrids with highly
distributed generation. This strategy can work independently of the structure of the microgrid
and adapt to different operating conditions. Simulations performed on the MATLAB-Simulink
software platform demonstrate the effectiveness of Type-3 fuzzy control strategy in voltage
and frequency control.