Power management strategy of stand-alone microgrid with hydrogen fuel cell and renewable sources

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Elektrik-Elektronik Fakültesi, Elektrik Müh.Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: JUN MA

Danışman: Mustafa Baysal

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Dağıtık üretim sistemlerinin artmasıyla birlikte mikroşebekenin kararlılığı ve güvenilirliği önemli bir konu haline gelmiştir. Ayrıca, güç yönetim stratejisine (GYS) bağlı olan sistem verimliliği de çözülmesi gereken zorluklardan biri haline gelmektedir. Farklı üretim sistemleri farklı özelliklere sahiptir. Bu nedenle yenilenebilir enerji kaynaklarının ve enerji depolama sisteminin koordinasyonununda olduğu gibi birleşme ve koordinasyon konuları sistem verimliliğinin yüksek seviyelere ulaşmasını sağlayabilir. Diğer taraftan, hidrojen üretim ve depolama tekniklerinin geliştirilmesiyle, yakın bir gelecekte hidrojen yakıt üniteleri de mikroeşebekenin bir parçası olacaktır. Bu tez çalışmasında, yenilenebilir enerji ve hidrojen yakıt hücresine sahip mikroşebeke için çevrimiçi (online) Adaptif Model Tahmini Kontrol (AMTK) tabanlı güç yönetimi stratejisi ile enerji tüketimi ve msikroşebeke ömrü arttırılırken, hidrojen tüketimini en aza indirmek amaçlanmıştır. İlk olarak, güneş paneli, rüzgar türbini, proton değişim membranlı yakıt hücresi, batarya ve eletroliz içeren örnek mikroeşebekenin simulink modeli sunulmuştur. Sonrasında güç yönetim strateji problemi, mikroşebeke sisteminin kontrol yapısına göre basitleştirilmiştir ve sistemin tahmini model kontrolü ile maliyet fonksiyonu tasarlanarak standart ikinci derece programlama formatına aktarılarak problemin çözülmesi sağlanmıştır. Ayrıca, farklı hedeflerin ağırlıklarını sistem durumuna göre otomatik olarak ayarlamak için adaptif algoritma kullanılmıştır. Önerilen güç yönetim stratejisinin performansını ölçmek amacıyla, normalde Hibrid Elektrikli Araçlar (HEA) 'da kullanılan, eşdeğer enerji minimizasyon yöntemi (EEMY) durum analizinde uygulanmıştır. MATLAB-Simulink TM 'den alınan çeşitli durum analizi simülasyon sonuçlarına göre, güç yönetim stratejisinin batarya doluluk oranının (SoC) kontrol edilmesinde, hidrojen yakıt ünitesi kullanım ömrünün uzamasında ve batarya şarjı sürdürülebilirliği üzerinde önemli iyileşmeler sağladığı saptanmıştır.