Güç sistemlerinde optimizasyon algoritmaları ile geliştirilen yeni bir harmonik ve araharmonik kestirim yöntemi ve genlik kestirim algoritmaları için genel bir başarım kriteri önerisi


Tezin Türü: Doktora

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

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ÇAĞRI ALTINTAŞI

Danışman: ÖZGÜL SALOR DURNA

Özet:

Bu tez çalışması iki ana kısımdan oluşmaktadır. İlk kısımda güç sistemlerinde zamanla değişen harmonikleri ve ara-harmonikleri tahmin edebilmek için tasarlanan girdap algoritması üzerinde çalışılmıştır. Güç sistemlerinde zamanla değişen harmonikler ve araharmonikler elektrik ark ocakları (EAO) gibi doğrusal olmayan ve rastgele davranışlı yüklerden kaynaklanmaktadır ve bu da elektrik sistemlerindeki güç kalitesi sorunlarının nedenlerinden biridir. Önerilen algoritma, hem sentetik sinyaller hem de EAO tesislerini besleyen iletim sistemi transformatör merkezlerinden toplanan akım ve gerilim sinyalleri üzerinde test edilmiştir. Sonuçlar literatürde bildirilen diğer arama algoritması tabanlı yöntemlerle karşılaştırılmış ve girdap arama algoritmasının daha iyi tahmin performansı gösterdiği ve daha az hesaplama karmaşıklığına sahip olduğu ortaya konmuştur. Tez çalışmasının ikinci kısımda ise, harmoniklerin ve araharmoniklerin genlik kestirimindeki performans limitlerinin üzerinde durulmuştur. Harmonik ve araharmonik analizde kullanılan algoritmalardan bağımsız olarak doğru genlik kestirimi için gereken analiz penceresinin boyutu araştırılmıştır. Doğru kestirim konusundaki performans sınırları için Cramer-Rao alt sınırını (CRLB) kullanımı önerilmiştir. Genellikle sınırların asimptotik ifadeleri üzerinde yoğunlaşan mevcut literatürden farklı olarak, CRLB'lerin küçük pencere boyutları ve yakın frekans bileşenleri için davranışları özellikle incelenmiştir. CRLB analizinden elde edilen bilgilere göre uygun pencere boyutu ve genlik tahmininin yakınsama süresisin alt sınırı belirlenmiştir. Ortaya konan fikirler hem sentetik sinyaller hem de elektrik şebekesinden toplanan alan verileri üzerinde doğrulanmıştır