PROF.DR. İLHAN KOCAARSLAN

Birleşik ısı güç üretim sistemlerinin incelenmesi Combined heat and power systems

ÖZET BİRLEŞİK ISI GÜÇ ÜRETİM SİSTEMLERİNİN İNCELENMESİ COŞKUN, Gülcan Kırıkkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Elektrik Elektronik Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi Danışman: Prof. Dr. İlhan Kocaarslan j Ocak 2002, 92 Sayfa Yapılan istatistiksel araştırmalardan Enerji ihtiyacının karşılanması konusunda Önemli bir takım sıkıntılar olduğu ve bunun daha da artacağı anlaşılmaktadır. Dünya enerji ihtiyacının her 10 yılda yaklaşık iki katına çıktığı, bu artış hızının Türkiye gibi gelişmekte olan ülkeler de daha da yüksek olduğu söylenebilir. Buna karşılık kullanılabilecek ham enerji maddelerinin (kömür, petrol, doğal gaz, vb), enerji ihtiyacının artışına oranla günün birinde tükeneceği kaçınılmaz bir sonuç gibi görünüyor. Enerji ihtiyacını karşılama konusundaki problemleri kökten çözecek bir enerji üretim şekli bulunmadığına göre, enerji kaynaklarının yüksek bir verimle işe dönüştürülmesi oldukça önem taşımaktadır. Bu sebepten, yüksek verimli enerji dönüştürme çevrimleri geliştirme çalışmaları başlamıştır. Yüksek verimlerinden dolayı, elektriksel ve mekaniksel gücün ve bunun yanında yararlanılabilir ısının, eş zamanlı olarak, termik yanmalı motor ve türbinler (gaz ve buhar türbini) aracılığıyla üretilmesi olarak tanımlayabileceğimiz Birleşik Isı-Güç Üretim (B.I.G.Ü.) ya da diğer tabirle Kojenerasyon sistemleri bu amaca cevap vermektedir. Sağladıkları enerji tasarrufu dolayısıyla maddi kazanç ve sundukları kaliteli elektrik enerjisi nedeniyle B.I.G.Ü. sistemleri endüstriyel güç ve ısı üretiminde önemli bir paya sahiptirler. Bu sistemler sadece büyük endüstriyel tesisler için değil, aynı zamanda yüzme havuzu ve enerji üretim merkezleri gibi küçük sistemler için de ekonomik çözümler getirmektedir. Bu çalışmada B.I.G.Ü. sistemlerinin temel prensipleri, kullanılan elemanların yapısal özellikleri, sistem türleri ve teknikleri açıklandıktan sonra bu sistemlerin verimini arttırmak için kumanda-kontrol ünitelerinin geliştirilmesi üzerine çalışılmıştır. Anahtar Kelimeler: Birleşik Isı Güç Üretim Sistemleri, Verimlilik, Sistem Türleri, Kontrol. İİ

Güç sistemlerinde harmonikler ve filtrelemelerin incelenmesi

ÖZET GÜÇ S STEMLER NDE HARMON KLER VE F LTRELEMELER N NCELENMES F L Z, Caner Kırıkkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Elektrik-Elektronik Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi Danı man : Prof. Dr. lhan Kocaarslan A ustos 2006, 146 sayfa Elektrik enerjisine duyulan talebin sürekli artması ve ilerleyen teknoloji ile sistemdeki yükler çe itlilik kazanmı tır. Sistemdeki bu yüklenmenin her zaman lineer olması istenir. Ancak son yıllarda ilerleyen yarı iletken teknolojisinin büyük etkisi ile sistemdeki nonlineer yüklerde artma görülmü tür. Nonlineer yükler, akım – gerilim karakteristi i do rusal olmayan yüklerdir. Sistemdeki bu nonlineer yükler sistemde harmonik akımları ve harmonik gerilimleri meydana getirirler. Olu an bu harmonikler, lineer yüklerde bile lineerli in bozulmasına sebep olabilir. Harmonik olu umuna sebep olan ba lıca yükler; güç elektroni i elemanları, transformatörler, döner makineler, do ru akım ile enerji nakli, ark fırınları, statik VAR generatörleri ve kesintisiz güç kaynaklarıdır. i Harmonikler, sistemdeki elemanlarda; ek kayıplara, ısınmalara, yalıtımlarının zorlanmasına, bazı durumlarda zarar görmelerine ve devre dı ı kalmalarına yol açarlar. Harmoniklerin, sistem üzerinde meydana getirdikleri bu önemli etkilerden dolayı olu madan veya olu tuktan sonra giderilmesi gerekmektedir. Harmonik üreten kaynaklar imal edilirken harmonik üretmesinin engellenmesi en önemli giderilme yöntemlerinden birisidir. Di er bir önemli yöntem ise harmonik filtreler yoluyla harmoniklerin süzülmesidir. Bu yapılan çalı mada; fourier analizi kullanılarak harmoniklerin matematiksel analizi, harmonik üreten kaynaklar, harmoniklerin sistem üzerine etkileri ve harmonik standartları ayrıntılı olarak incelenmi tir. Harmoniklerin giderilmesi konusuna ise ana hatları ile de inilerek filtrelerden bahsedilmi tir. Yapılan ara tırmalar sonucunda varılan sonuçlar ve alınması gereken önlemler için önerilere de çalı mada yer verilmi tir. Anahtar Kelimeler : Harmonikler, Harmonik Filtreleme ii

Güç sistem stabizörlerine yapay sinir ağları yaklaşımı

ÖZET GÜÇ SİSTEM STABİZÖRLERİNE YAPAY SİNİR AĞLARI YAKLAŞIMI ULUER, Mehmet Kırıkkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Elektrik-Elektronik Anabilim Dali, Yüksek Lisans Tezi Danışman : Prof. Dr. İlhan Kocaarslan Haziran 2001, 76 sayfa Bu tezde güç sisteminin stabilizasyonu ve bu konuda yapılan çalışmalar araştırılarak açıklanmıştır. Bir adapte edilebilir ve bir bulanık güç sistemi stabilizasyonu örneklerle gösterilmiştir.Bir yapay sinir ağı programı dizayn edilerek giriş vektörlerinin sınıflandırılması yapılmıştır. Çeşitli tipte sistem stabilizörleri uygulanışı ve bir yapay sinir ağı sistem stabilizörü simülasyonu ele alınmıştır. Bunun kapsamının genişletilebileceği anlaşılmıştır. Anahtar Kelimeler : Güç sistem stabilizörleri, Bulanık mantık, Yapay sinir ağlan.

Regeneratif enerji sistemlerinde generatörlerin modellenmesi ve bulanık mantık ile kontrolü

Enerji, genel olarak is yapabilme yetenegi veya potansiyeli olarak tanımlanmakla birlikte, degisikliklere yol açan etken olarak da tanımlanabilir. Bilim ve teknoloji alanındaki gelismelerle birlikte; yasam standartları ve tarzlarında büyük bir degisim gözlenmekte, mal ve hizmet, üretim ve tüketim kalıpları, fiyatları, talep yapıları, pazar kosulları, çalısma sartları, verimlilik vb. konularda önemli degisiklikler meydana gelmekte, küresel ürün ve pazarlar, dünya çapında dev organizasyonlar ortaya çıkmaktadır. Bu gelisme ve degisimin sürati ve yönü büyük ölçüde enerji arzı konusundaki gelismelere baglı bulunmakta, enerji konusu bilim ve teknoloji alanındaki çalısmaların odak noktalarından birini olusturmaktadır. Gelisen sanayi, nüfus artısı, sınırlı olan dogal kaynakların ziyan edilmeden ve zarar verilmeden en iyi sekilde kullanılmaları artık insanoglunun gündeminde en üst sıraları isgal etmektedir. Özellikle medeniyetlerin ortaya çıkmasında vazgeçilmez unsurlar olan su ve enerji, dogal ve sınırlı kaynakların en önemlilerini teskil ederler. Suların ve canlıların hayatlarını sürdürdükleri atmosfer, biyosfer, litosfer ve hidrosfer katmanlarının temiz tutulması ancak yüksek verimli ve temiz enerjiyle mümkün olacaktır. Temiz enerji dendiginde ilk akla gelen hidroelektrik santrallerdir. Ancak hızla ilerleyen teknolojik aletleri kullanan sanayide buna alternatif olabilecek enerji kaynaklarının da bulunması sarttır. Bu durumda rüzgar enerjisinden yararlanılabilir. Son yıllarda birçok arastırmacı simülasyon veya uygulamalarla farklı kontrol yöntemleri denemektedir. Bu yöntemlerden üzerine ilgi toplayanlardan biri de bulanık mantık kontrol yöntemidir. Bu yöntemin daha gelistirilmis hali ise kazancı bulanık mantık kuralları ile ayarlanan yeni nesil PI kontrolörlerdir. Bu tez çalısmasında 9 MW’lık bir rüzgar türbini ve buna baglı asenkron generatörü kontrol etmek amacıyla bulanık mantık-PI kontrolör ve PI kontrolörler karsılastırılmıstır. Simülasyon sonuçları, bulanık mantık-PI kontrolörün tüm isletme sartları altında, sisteme verdigi hızlı cevaplarla PI kontrolöre göre daha iyi bir performansa sahip oldugunu göstermistir. Ayrıca bu çalısmada bir rüzgar düzenegi tasarımı hayata geçirilmis, deneysel sonuçları gözlemlenmistir. Anahtar Kelimeler : Enerji, Elektrik Enerjisi, Yenilebilir Enerji Kaynakları, Rüzgar Enerjisi, Rüzgar Türbini, Asenkron Generatör, Generatör Modelleme, PI Kontrolör,Bulanık Mantık-PI Kontrolör