Dağıtık yenilenebilir enerji üretim sistemleri için haberleşme ağı tasarımı
Communication network design of distributed energy production systems
Yazar: FATİH DÖNMEZ
Danışman: PROF. DR. AHMET ALTUNCU
Kütahya Dumlupınar Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Telekomünikasyon Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Yenilenebilir enerji santralleri, üretim kaynaklarının bulunduğu çevresel yapı nedeniyle dağıtık enerji üretim sistemleri olarak kabul edilir. Dağıtık yenilenebilir enerji santrallerinin enerji verimi, konvansiyonel enerji santrallerine göre az olması ile birlikte arıza müdahalesinden kaynaklı maliyetleri fazladır. Haberleşme sistemlerinin efektif bir şekilde kullanılması sonucunda, yenilenebilir enerji üretim sistemlerine ait modüllerde oluşabilecek muhtemel arızaların, enerji kaynaklarının veriminin düşük olduğu zamanlarda üretim sistemine ait modüllerin enerji tüketimlerinin önüne geçilmesi sağlanabilir. Bu çalışmada öncelikle, dağıtık yenilenebilir enerji üretim sistemlerinin üretim maliyetlerini minimize edebilmek için; kolayca ölçeklenebilir, geleneksel haberleşme sistemlerine göre yatırım maliyeti düşük ve düşük gecikme değerleriyle sürekli olarak müdahale edilebilir bir yapıyı destekleyecek haberleşme ağları araştırılmıştır. Daha sonra, yenilenebilir enerji sistemlerinde sensör ağı olarak kullanılabilecek başlıca yerel alan ağlarının iletim gecikme performansları OPNET yazılımında yürütülen simülasyonlarıyla karşılaştırılmıştır. IEC ve IEEE tarafından belirlenen haberleşme standartları incelenerek, önerilen haberleşme teknolojilerinin standartlarda belirtilen iletim gecikme kriterlerine uyumu irdelenmiştir. Çalışmanın son bölümünde, DPÜ merkez kampüs ve uzak ilçe kampüslerinde bulunan GES ve RES'lerin enerji üretimi için kurulması, uzaktan izlenmesi ve denetlenmesi için uygun haberleşme ağı çözümlerini içeren farklı senaryolar üzerinde, iletim gecikme performansları karşılaştırılarak, IEC ve IEEE tarafından belirlenen haberleşme standartları ihlal edilmeden, sistemin kusursuz bir şekilde çalışabilmesini mümkün kılan haberleşme ağı tasarımlarına ait analizler, simülasyon sonuçlarıyla desteklenerek paylaşılmıştır.

Abstract:
Renewable power plants are considered as distributed power generation systems. The energy efficiency of distributed renewable power plants is lower than conventional power plants, and the failure costs are higher. As a result of the effective use of communication systems, possible malfunctions that may occur in the modules of renewable energy generation systems can be prevented, and unwanted energy consumption can be prevented. Firstly, in order to minimize the production costs of distributed renewable energy generation systems; Scalable, low latency, redundant, communication network design techniques have been researched. Then, sensor nodes where are located in renewable energy production systems are designed and the transmission delay performances of the main local area networks are established in OPNET software. The communication standards determined by the International Electrotechnical Commission and the Institute of Electrical and Electronics Engineers, the compatibility of the proposed communication technologies with the transmission delay criteria specified in the standards was examined.In the last part of the study, transmission delay performances were compared on different scenarios including appropriate communication network solutions for the establishment, remote monitoring and control of solar and wind power plants for power generation in DPU central campus and remote district campuses. The analyzes of the communication network designs, which enable the system to work properly without violating the communication standards determined by the International Electrotechnical Commission and the Institute of Electrical and Electronics Engineers are reported.