GÜÇ SİSTEMİ SİNYAL ÖRNEKLERİNDEN DERİN ÖĞRENME İLE HARMONİK KESTİRİMİ İÇİN ELEKTRİK ARK OCAĞI AKIMLARININ İSTATİSTİKSEL MODELLENMESİ


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: NAGİHAN SEVEROĞLU KÜÇÜK

Danışman: ÖZGÜL SALOR DURNA

Özet:

Bu doktora tezinde, güç sistemlerindeki harmonik bileşenlerin analizi için Derin Öğrenme (DÖ) tabanlı yeni bir yöntem geliştirilmiştir. Yöntemin amacı, herhangi bir öznitelik hesaplanmasına ihtiyaç duyulmadan, doğrudan gerilim ya da akım dalgasının örnekleri kullanılarak harmoniklerin kestirilmesidir. Önerilen yöntemde, harmonik genliklerin kestirilmesine odaklanan araştırma çalışmalarının çoğundan farklı olarak harmonik bileşenlerin hem genliklerinin hem de fazlarının kestirilmesi hedeflenmiştir. Böylece, yöntemin aktif süzgeç gibi modern güç sistemi kompanzasyon cihazlarına hizmet etmesi mümkündür. Tez çalışmasının bir diğer amacı da, DÖ sistemlerindeki büyük eğitim verisi ihtiyacını karşılamak üzere gerçeğe yakın yüksek miktarda sentetik akım ya da gerilim verisi oluşturan bir yöntem geliştirmektir. Çalışma kapsamında elektrik iletim sisteminin Elektrik Ark Ocağı (EAO) fabrikalarını besleyen transformatör merkezlerinden toplanan akım ve gerilim örnekleri kullanılmıştır. EAO zamanda hızlı değişen yüksek miktarda karakteristik ve karakteristik olmayan akım harmonikleri oluşturan özel bir yüktür. DÖ sistemini eğitmek için ihtiyaç duyulan veri miktarı, saha verisinin harmonik istatistikleri çıkartılıp, oluşturulan bu istatistiklere uygun olarak üretilen sentetik veriyle sağlanmıştır. Dolayısıyla EAO harmoniklerinin genlik ve fazlarının dağılım modeli de elde edilmiştir. Böylece, önerilen kestirim işlemi sürecinde herhangi bir zaman veya frekans özelliği hesaplanmadan, doğrudan dalga formunu kullanarak EAO akımlarının harmoniklerinin kestirimi sağlanmaktadır. EAO akımlarının dökümden-döküme süresinde elde edilen istatistiklere dayanarak büyük miktarlarda ve gerçeğe uygun zamanda hızlı değişen harmoniklere sahip EAO akım verileri üretilmiş ve önerilen DÖ sistemi kullanılarak harmonik analizi yapılmıştır. Önerilen yöntemin bir kompanzasyon sistemine uyarlanabilirliğinin gösterilebilmesi için, benzetim ortamında harmonik eleme için kullanılarak aktif süzgeçe uyarlanma başarımı da gösterilmiştir.