Elektrikli ev aletlerinde müdahalesiz yük izleme, hibrit algoritma ile sınıflandırma ve kontrolünün gerçekleştirilmesi
Non-intrusive load monitoring, classification with hybrid algortihm and control in electric home appliances
Yazar: FETHİ BATINCAN GÜRBÜZ
Danışman: PROF. DR. RAMAZAN BAYINDIR
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Akıllı şebekeler = Intelligence networks ; Müdahalesizlik = Non-interference ; Saldırı tespit sistemi (IDS) = Intrusion detection system (IDS) ; Yük tahmini = Load forecasting

Özet:
Son 10 yılda oluşan enerji ihtiyacı ve teknolojik gelişmelerle birlikte literatürde yeni çalışmalar ortaya çıkmaktadır. Bilişim teknolojisinin gelişmesiyle ve internet hızlarının artmasıyla birlikte uygulama alan sınırlandırılması ortadan kalkmıştır. Bu sayede ortam ve imkan olmaksızın birçok yeni alanda çalışmaların yapılması kolaylaşmaktadır. Ancak giderek büyüyen elektrik enerjisi ihtiyacı yeni çalışmaların bu konu üzerine yoğunlaşmasına neden olmaktadır. Enerji yönetim sistemleri ve akıllı şebekelerin çalışmasıyla birlikte şebekeye bağlı yüklerin analizleri elzem duruma gelmektedir. Bu analizlerin yapılması için ortaya çıkan müdahalesiz yük izleme (MYİ) yöntemi elektrikli cihazların bir ana şebekeden izlenerek tespit edilmesi ve özelliklerine göre kategorize edilmesini amaçlamaktadır. Şebeke girişlerinde bulunan bu sistemler şebekeye bağlı cihazların izlenmesiyle birlikte reaktif güç kullanımının engellenmesinin yanı sıra elektrik kayıplarının önlenmesine yardımcı olmaktadır. Bu tezde ise, deneysel ortamda toplanan verilerin müdahalesiz yük izleme yöntemine göre yazılım ve donanımları oluşturulmaktadır. Bu sayede algoritmanın aşamaları olan yük belirleme, olay tespiti, özellik çıkarma işlemleri yapılabilmektedir. Açık erişim veri setlerine uygulanan yöntemlerle toplanan verilere hibrit bir algoritma önerilmektedir. Ayrıca tasarlanan cihaz kontrol kartları, yüklerin belirli senaryolarda devreye alınmasını veya devre dışı bırakılmasını sağlayarak literatüre yeni bir bakış açısı getirilmektedir. Tezin bir başka özgün noktası ise oluşturulan algoritma ile açık erişim müdahalesiz yük izleme veri setlerinin karşılaştırılması yapılarak verilerin doğruluğu incelenmektedir.

Abstract:
With the energy need and technological developments in the last 10 years, new studies have emerged in the literature. With the development of information technology and the increase in internet speeds, the application area limitation has disappeared. In this way, it is easier to carry out studies in many new areas without environment and opportunity. However, the ever-growing need for electrical energy causes new studies to focus on this subject. With the operation of energy management systems and smart grids, the analysis of the loads connected to the grid becomes essential. The non-intrusive load monitoring (NILM) method, which emerged for these analyzes, aims to monitor electrical devices from a main and to categorize them according to their characteristics. These systems, located at the mains entrances, help prevent electrical losses as well as preventing the use of reactive power by monitoring the devices connected to the grid. In this thesis, software and hardware are created according to the non-intrusive load monitoring method of the data collected in the experimental environment. In this way, load determination, event detection, feature extraction processes, which are the stages of the algorithm, can be performed. A hybrid algorithm is proposed to the data collected by the methods applied to public datasets. In addition, the designed device control cards provide a new perspective to the literature by enabling the loads to be activated or deactivated in certain scenarios. Another original point of the thesis is to examine the accuracy of the data by comparing the created algorithm with the publicly available non-intrusive load monitoring datasets.