Şebeke bağlantısız fotovoltaik sistemler için çok ajanlı akıllı güç yönetimi
Smart power management with multi agent for stand-alone photovoltaic systems
Yazar: TALAT ÖZDEN
Danışman: DOÇ. DR. HALİL İBRAHİM OKUMUŞ
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Ajanlar = Agents ; Bulanık mantık = Fuzzy logic ; Fotovoltaik = Photovoltaic ; Güç yönetimi = Power management ; Radyofrekans = Radiofrequency ; Yenilenebilir enerji kaynakları = Renewable energy resources ; Çok ajanlı sistemler = Multiagent systems

Özet:
Bu çalışmada, bağımsız yenilenebilir enerji kaynaklı güç sistemlerinde, kullanıcı konfor ve önceliklerine bağlı olarak kullanıcı tercihleri ile mevcut güç kaynaklarını uyumlu hale getiren Akıllı Güç Yönetim tasarımı sunulmaktadır. Güç yönetimi, her bir tüketim birimi için yük ajanları, üretim birimi için kaynak ajanı ve bu ajanlarla iletişim kurabilmek için haberleşme ajanından oluşan çok ajanlı yapıyla planlanmıştır. Güç yönetimi için ihtiyaç duyulan tüketim ve üretim bilgileri kablosuz iletişim kurabilen bu ajanlardan sağlanmaktadır. Ajan verileri, geliştirilen Akıllı Güç Yönetimi Algoritmasıyla toplanmaktadır. Kullanıcı konfor ölçütü her bir yük için "En yüksek"ten başlayarak "En düşük"e kadar beş kategoriyle oluşturulmaktadır ve her bir yük ajanı algoritmaya tanıtılırken kullanıcı bakımından konfor önceliği de belirlenmektedir. Yazılıma gömülü Bulanık Mantık Karar Verici, SOC'un ve tüketim birimlerinin değerlerine bağlı olarak verdiği karar ile yüklerden bazılarının devreye alınmasına bazılarının ise devre dışı bırakılmasına imkan tanımaktadır. Bu durum kullanıcı bakımından havanın uzun süreli kapalı olduğu en kötü senaryo oluştuğunda, en yüksek öncelikli kritik yük/yükleri daha uzun süre devrede kalmasını sağlamaktadır. Bu çalışmada sunulan model sistemdeki en yüksek öncelikli yük, SOC'un değeri % 42 ve hava uzun süre kapalıyken, klasik bir sisteme göre % 40 daha uzun süreli devrede kalabilmektedir. Bu süreç içinde SOC'un değeri yükselirse yük/yüklerin ertelenmiş görevleri kullanıcının takibine gerek kalmadan gerçekleştirilebilmektedir. Tasarlanan ajanlar için, hem ölçme hataları bakımından hem de radyo frekanslarının ürettiği elektromanyetik alanın insan sağlığı üzerindeki etkisi incelendi. Ölçme hataları yönünden sonuçların uygun olduğu ve elektromanyetik değerleri bakımından da hem Bilgi Teknolojileri ve İletişim Kurumu hem de Uluslararası İyonize Olmayan Radyasyondan Korunma Komitesi'nin sınır değerlerinden daha düşük olduğu tespit edildi. Çalışma Bulanık Mantık Karar Vericiye ait müzakere sürecini anlatmakta ve belli başlı benzetim ve gerçek sonuçları sunmaktadır.

Anahtar Kelimeler : Yenilenebilir Enerji Kaynakları, Fotovoltaik, Ajan, Çoklu Ajan Sistemi, Güç Yönetimi, Akıllı Güç Yönetimi, Bulanık Mantık, Bulanık Mantık Karar Verici, BMKV, RF, Akıllı Şebeke

Abstract:
This study presents The Smart Power Management Design bringing user's preferences into available power sources depending on user's comfort and priority in stand-alone renewable energy powered systems. The power management is planned as multi-agent structure being composed of load agents for each consumption unit, source agents for generation unit, and communication agent to make contact with load and source agents. Consumption and generation quantities required for power management are gathered from these agents having wireless communication. The developed smart power management algorithm gathers data from the agents. User's comfort criterion is composed of five levels starting from "the most important" to "the least important" for each load, and the user's comfort priority is also specified while each load agent is introduced to the software designed for smart power management. The Fuzzy Logic Decision Maker embedded in the software enables certain loads to activate and deactivate together with the decision being made depending on the values of State of Charge (SOC) and consumption units. In this way, it is possible to enable critical load/loads having top priority to activate for a longer time in the cases in which weather becomes overcast for a long time with respect to the user. The top priority load in the model system represented in this study can be active 40% longer time in comparison with the conventional system, while the value of SOC is 42% and long-continued overcast weather is available. If the value of SOC increases in the process, the postponed missions of the load/loads can be implemented without user's follow-up. The designed agents were analyzed in terms of the measurement errors, and the effects of electromagnetic field generated by radio frequencies on human health were also examined. The result is satisfactory with respect to the measurement errors, and electromagnetic value is under the threshold proposed by the Information and Communications Technologies Authority and the International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection. The study represents the negotiation process of Fuzzy Logic Decision Maker and main simulation-real results.
Key Words : Renewable Energy Sources, Photovoltaic, Agent, Multi Agent System (MAS), 
Power Management, Smart Power Management, Fuzzy Logic, Fuzzy Logic, 
Fuzzy Decision Makers , FDM, RF, Smart Grid, Smart Grid Home 

Key Words : Renewable Energy Sources, Photovoltaic, Agent, Multi Agent System (MAS), Power Management, Smart Power Management, Fuzzy Logic, Fuzzy Logic, Fuzzy Decision Makers , FDM, RF, Smart Grid, Smart Grid Home