Yenilenebilir enerji kaynaklarının ve enerji depolama sistemlerinin yer aldığı, akıllı DC mikroşebeke
Smart DC microgrid, with high penetration of renewable energy resources and energy storage systems
Yazar: SABER NIKFAL MOGHANLOU
Danışman: DOÇ. DR. NURAN YÖRÜKEREN
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Dünyada devamlı artan Enerji tüketiminin yanı sıra bu elektirik enerji üretiminden kaynaklanan atıklar çevreye zarar vermekte ve çevresel sorunların büyümesini yaşayan insanoğlu günümüzde eski yöntemleri yenilenebilir ve doğa dostu yöntemlerle değiştirme amacında daha fazla maliyet yaşasada hala gereken verimlilik ve katkı payına belli nedenlerden dolayı erememiştir. Bunun yanı sıra enerji dağıtımında adaletsizlik ve enerjisiz olan dunyanın geriden kalan ülkeleri büyük altyapı maliyeti yerine yenilenebilir enerji kaynakları ile bölgesel enerji sistemleri kurmak telaşındalar. Yenilenebilir enerji kaynaklarının gelişi bu kaynakların yükler ve şehirlere yakın veya iç içe yerleştirme fikrini ve devamıda katkı payın yükseltme araştırmalarını başlattı. Bu arada yüklerin ve kaynakların Dc yönüne devam etmesi güç elektroniği katmanlarını artırdı ve verimi düşürürken ayrı yandan senkronlaşma ve kopma işlemleri mikroşebekelerde zor bir konsept olduğu doğrulandı ve şebekelerin verimliliği yanı sıra dayana bilirliğinin de tehlikede olduğunu göstermiiştir. Bu sıkıntılara çözüm olacak ve hata daha fazla iyi yönler taşıya bilecek araştırma başlığı olarak DC Mikroşebekeler ortaya çıktı ama bu sistemin de kendi sorunları ve çözülmesi gereken konuları var. Bu tezde DC mikroşebekelere genel bir araştırma yapıldı ve kapsamlı bir literatür taraması yapılmıştır ve devamındaeksik olan standartlar farkedilmiştir ve bunun için temel olarak dağitim voltaj seviyesi vikor yöntemi ile seçilmiştir. Ardından Enerji depolama sistemlerine DC sisteminin etki si simüle edilmiştir bu konuda daha önce munich teknik üniversitesi Berlin Teknik üniversitesinde yapılan Team SES ve Open SES sistemlerinden Matlab ortamında yararlanmıştır ve sonuçlar elde edilmiştir. Sonunda ise yerleşim bölgesinde en çok kullanılan dağıtım topoljisi olan radyal sistem simulinkte tasarlanmıştır ve bu sistemde ada durumunda çalışa bilir evler ve baslar taslanmıştır. Hattın gerilim profili standartlara uygun seviyesini farklı anahtarlma ve hata durumlarında ayakta tutmuştur.Yük akışı sıkıntısız devam etmiştir ve V2G sistemi İlave edilen bu sistem gece saatlerinde şarj edilib peak satlerinde şebekeye katkıda buluna bileceği tasarlanarak gelecekte populer hale geleceği ön görülen elektrikli arabaların etkisi tartışılmıştır.
tezin devamında Radyal sistemi Meş veya Ring moduna dönüştürülmesi ve daha ayakta ve akıllı davranmasını sağlayarak sürdürebilirliğini amaçlayan bu değişim simüle edilmiştir ve positiv sonuçlar elde edilmiştir. Sonuç olarak DC Mikroşebekelerin IoT ve AI desteği ile gelecekte Akıllı Enerji dağıtım sistemlerinde büyük role sahip olabilecek bir kapasitededir ve daha fazla verim ve kararlılık ve uyumunu göstermiştir. Sonraki çalışmalarda İletişim sistemi ve Akilli bilgisayar destekli yönetim ve koruma kontrol üzerine çalışılabilir.

Abstract:
With the emergence of renewable energy power generation, the number of Photovoltaic, Wind turbines, and other renewable power generation plants increased. 
In addition to the ever-increasing energy consumption in the world, the wastes arising from this electrical energy production harm the environment and the human life, which has experienced the growth of environmental problems, has not been able to reach the necessary efficiency and contribution for certain reasons even though it still has more costs to replace the old methods with renewable and environmentally friendly methods.
In addition, the rest of the world, which is unfair and access less in energy distribution, is in a rush to establish renewable energy sources and regional energy systems instead of large infrastructure costs.
The advent of renewable energy sources initiated the idea of placing these resources close to or intertwined with cities, and subsequent research to increase the contribution.
Meanwhile, the continuity of loads and resources in the Dc direction increased the power electronics layers and while decreasing the efficiency, on the other hand, the synchronization and decoupling processes were confirmed to be a difficult concept in microgrids and showed that the efficiency, as well as the durability of the grids, were at risk. DC Micro Grids have emerged as the research topic that will solve these problems and carry more good directions, but this system also has its own problems and issues to be solved. In this thesis, general research has been made on DC microgrids and a comprehensive literature review has been made, and the missing standards have been noticed and for this purpose, distribution voltage level has been chosen with the method of victory. Then, the effect of the DC system on energy storage systems was simulated. In this regard, Team SES and Open SES systems, which were previously made in Munich Technical University, Berlin Technical University, were used in the Matlab environment, and results were obtained. Finally, the radial system, which is the most used distribution topology in the residential area, was designed in Simulink, and houses and bass that can operate in an island situation are designed in this system. The voltage profile of the line has kept its level compliant with the standards under different switching and error conditions. Load flow continued without any problems and the V2G system was added.
In the continuation of the thesis, this change, which aims to transform the Radial system into Mesh or Ring mode and ensure its sustainability by providing more standing and smart behavior, has been simulated and positive results have been obtained. As a result, with the support of IoT and AI of DC Microgrids, it has the capacity to play a major role in Smart Energy distribution systems in the future and has shown more efficiency and stability and compatibility. In subsequent studies, communication system and smart computer-aided management and protection control can be studied.