Busbar enerji dağıtım hatlarının geniş bant PLC kanal modellemesi ve başarım analizi
Broadband PLC channel modeling and performance analysis of 
busbar energy distribution systems
Yazar: ZEYNEP HASIRCI
Danışman: PROF. DR. İSMAİL HAKKI ÇAVDAR
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Akıllı şebeke ile temelde enerjinin üretiminden son tüketiciye ulaşmasına kadar olan
süreçlerin yönetilebildiği ve kontrol edilebildiği bir şebeke alt yapısı hedeflenmektedir.
Enerjiyi etkin kullandırarak artan tüketimi gereken arz kalitesine ulaştırmayı ve varlık
optimizasyonunu iyileştirmeyi hedefleyen akıllı şebeke mimarisi, güvenilir ve ihtiyaca göre
genişletilebilen bir haberleşme alt yapısıyla sağlanabilir. Bu nedenle bilgi ve iletişim
teknolojilerinin bu alanda etkin kullanımı büyük önem taşır. Bu bağlamda bu tez
çalışmasında, dağıtım şebekesinin önemli bir kısmını oluşturan busbar dağıtım sistemleri
geniş bant veri iletim ortamı olarak incelenmiştir. Busbar dağıtım hatları, ölçülen Sparametreleri
kullanılarak iletken kesitine ve frekansa bağlı yeni bir RLGC (f, A) modeli ile
modellenmiş ve busbar iletim hattı parametreleri elde edilmiştir. Busbar PLC kanalı N adet
dallanması olan bir ağ gibi davranır. Tek dallanmalı bir ağın S-parametrelerine dayalı
aşağıdan-yukarıya (BU) yaklaşım ile frekans bölgesinde bir kanal modelleme yoluna
gidilmiş ve sistemin tümü kaskat bağlı N adet tek dallanmalı ağlar olarak düşünülmüştür.
Farklı ağ topolojilerini gerçeklemek üzere bir simülatör ara yüzü oluşturulmuştur. Burada
verici ve alıcı arasındaki hat uzunluklarının, dal özelliklerinin (sayısı, uzunluğu, konumu)
ve yük empedanslarının kanalın transfer fonksiyonu üzerindeki etkisi incelenmiş, bu
değişimlerin kanal kapasitesindeki etkisi de araştırılmıştır. İlaveten, farklı ağ topolojilerinde
kanalın etkin gecikme yayılımı hesapları yapılmış ve BER başarımları elde edilmiştir.

Abstract:
With the smart grid, a network infrastructure managing and controlling processes from
energy generation to final consumption is targeted. Smart grid architecture aiming to provide
the level of quality of supply required for increased consumption and improve asset
optimization by an efficient use of energy can be achieved through a communication
infrastructure that is reliable and can be extended based on needs. Thus, effective use of
information and communication technologies in this field is crucial. In this regard, this thesis
examined busbar distribution systems, which constitute a significant part of the distribution
network, as a broadband data transmission medium. Busbar distribution lines were modeled
with a novel RLGC (f, A) model based on conductor cross-section and frequency by using
the measured S-parameters, and busbar transmission line parameters were obtained. Busbar
PLC channel can be defined as N-branch network. A frequency domain channel modeling
was performed through a bottom-up (BU) approach based on S-parameters of a single branch
network. The whole channel was regarded as N cascaded single-branch networks. A
simulator interface was created to implement different network topologies. The effects of
line lengths, branching properties (number, length, position) and load impedances on the
transfer function of the channel between the transmitter and the receiver were examined, and
the effect of these changes on the channel capacity was investigated. In addition, the rms
delay spread of the channel in the different network topologies was calculated, and BER
performances were obtained.