Research Article

Doğru Akım Mikro Şebekeleri İçin Kontrolör Tasarımı ve Simülasyonu

Volume: 8 Number: 4 July 15, 2025
TR EN

Doğru Akım Mikro Şebekeleri İçin Kontrolör Tasarımı ve Simülasyonu

Abstract

Bu çalışma, doğru akım (DA) mikro şebekelerde yük paylaşım dengesizliklerini gidermek, voltaj regülasyonunu iyileştirmek ve sistem kararlılığını artırmak amacıyla bir kontrol yöntemi önerilmiştir. Yenilenebilir enerji kaynaklarının entegrasyonu ve dağıtık üretim sistemlerinin yaygınlaşması DA mikro şebekeleri modern enerji altyapısında önemli bir konuma taşımıştır. Ancak, sabit eğim (droop) katsayılarına dayalı geleneksel yöntemler, değişen işletme koşullarına uyum sağlayamadığı için yük paylaşımında dengesizlikler ve voltaj sapmaları meydana gelmektedir. Bu kapsamda, geliştirilen model, adaptif droop kontrol algoritması ile donatılmış olup, voltaj regülasyonu, yük paylaşım doğruluğu ve sistem güvenilirliğini artırmak üzere tasarlanmıştır. Önerilen kontrol yöntemi, birincil ve ikincil kontrol seviyelerinden oluşan hiyerarşik bir yapı kullanmaktadır. Birincil kontrol, iç döngü ve geleneksel droop kontrol stratejileri ile yerel kararlılığı sağlarken, ikincil kontrol voltaj sapmalarını düzelterek yük paylaşım hassasiyetini artırmaktadır. Adaptif droop algoritması, sistem yük koşullarına bağlı olarak droop katsayılarını gerçek zamanlı güncelleyerek voltaj regülasyonunda daha hassas ve dengeli bir güç paylaşımı sunmaktadır. Geleneksel yöntemlere kıyasla daha hızlı ve esnek bir tepki verebilen bu yaklaşım, değişen işletme koşullarına uyum sağlayarak mikro şebekenin genel kararlılığını iyileştirmektedir. Geliştirilen kontrol yöntemi, IEEE tarafından standartları belirlenen 14-baralı alternatif akım (AA) sisteminin DA mikro şebekeye dönüştürülmüş modeli üzerinde test edilmiş ve performansı detaylı simülasyonlarla doğrulanmıştır. Simülasyon sonuçları, önerilen kontrol algoritmasının voltaj dalgalanmalarını azalttığını, yük paylaşım doğruluğunu artırdığını ve değişen sistem koşullarına hızlı uyum sağladığını göstermektedir. Sonuçlar, adaptif droop kontrol yönteminin DA mikro şebekelerde güvenilirlik ve enerji verimliliğini artıran yenilikçi bir çözüm sunduğunu ortaya koymaktadır.

Keywords

References

  1. Adhikari S, Tang Y, Wang P. 2016. Secondary control for DC microgrids: A review. In: Proceedings of the 2016 Asian Conference on Energy, Power and Transportation Electrification (ACEPT), 25-28 October 2016, Singapore, Singapore, pp: 1-6.
  2. Al-Ismail FS. 2021. DC microgrid planning, operation, and control: A comprehensive review. IEEE Access, 9: pp: 36154-36172.
  3. Aluko A, Buraimoh E, Oni OE, Davidson IE. 2022. Advanced distributed cooperative secondary control of islanded DC microgrids. Energies, 15(11): pp: 3988.
  4. Biglarahmadi M, Ketabi A, Baghaee HR, Guerrero JM. 2024. Two-layer distributed control of hybrid AC/DC microgrids supplying nonlinear, unbalanced and constant-power loads. Int J Electr Power Energy Syst, 162: pp: 110298.
  5. Brusso B, Bose B. 2014. Power electronics—historical perspective and my experience [history]. IEEE Ind Appl Mag, 20(2): pp: 7-81.
  6. Bulut U, Muratoglu G. 2018. Renewable energy in Türkiye: Great potential, low but increasing utilization, and an empirical analysis on renewable energy-growth nexus. Energy Policy, 123: pp: 240-250.
  7. Choudhury S. 2020. A comprehensive review on issues, investigations, control and protection trends, technical challenges and future directions for microgrid technology. Int Trans Electr Energy Syst, 30(9): pp: e12446.
  8. Cucuzzella M, Trip S, De Persis C, Cheng X, Ferrara A, Van der Schaft A. 2019. A robust consensus algorithm for current sharing and voltage regulation in DC microgrids. IEEE Trans Control Syst Technol, 27(4): pp: 1583-1595.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Electrical Energy Transmission, Networks and Systems, Power Plants, Electrical Engineering (Other)

Journal Section

Research Article

Early Pub Date

May 25, 2025

Publication Date

July 15, 2025

Submission Date

March 3, 2025

Acceptance Date

April 16, 2025

Published in Issue

Year 2025 Volume: 8 Number: 4

APA
Özbek, A. A., Altun, T., & Altun, K. (2025). Doğru Akım Mikro Şebekeleri İçin Kontrolör Tasarımı ve Simülasyonu. Black Sea Journal of Engineering and Science, 8(4), 927-936. https://doi.org/10.34248/bsengineering.1650066
AMA
1.Özbek AA, Altun T, Altun K. Doğru Akım Mikro Şebekeleri İçin Kontrolör Tasarımı ve Simülasyonu. BSJ Eng. Sci. 2025;8(4):927-936. doi:10.34248/bsengineering.1650066
Chicago
Özbek, Ahmet Alperen, Tuncay Altun, and Kenan Altun. 2025. “Doğru Akım Mikro Şebekeleri İçin Kontrolör Tasarımı Ve Simülasyonu”. Black Sea Journal of Engineering and Science 8 (4): 927-36. https://doi.org/10.34248/bsengineering.1650066.
EndNote
Özbek AA, Altun T, Altun K (July 1, 2025) Doğru Akım Mikro Şebekeleri İçin Kontrolör Tasarımı ve Simülasyonu. Black Sea Journal of Engineering and Science 8 4 927–936.
IEEE
[1]A. A. Özbek, T. Altun, and K. Altun, “Doğru Akım Mikro Şebekeleri İçin Kontrolör Tasarımı ve Simülasyonu”, BSJ Eng. Sci., vol. 8, no. 4, pp. 927–936, July 2025, doi: 10.34248/bsengineering.1650066.
ISNAD
Özbek, Ahmet Alperen - Altun, Tuncay - Altun, Kenan. “Doğru Akım Mikro Şebekeleri İçin Kontrolör Tasarımı Ve Simülasyonu”. Black Sea Journal of Engineering and Science 8/4 (July 1, 2025): 927-936. https://doi.org/10.34248/bsengineering.1650066.
JAMA
1.Özbek AA, Altun T, Altun K. Doğru Akım Mikro Şebekeleri İçin Kontrolör Tasarımı ve Simülasyonu. BSJ Eng. Sci. 2025;8:927–936.
MLA
Özbek, Ahmet Alperen, et al. “Doğru Akım Mikro Şebekeleri İçin Kontrolör Tasarımı Ve Simülasyonu”. Black Sea Journal of Engineering and Science, vol. 8, no. 4, July 2025, pp. 927-36, doi:10.34248/bsengineering.1650066.
Vancouver
1.Ahmet Alperen Özbek, Tuncay Altun, Kenan Altun. Doğru Akım Mikro Şebekeleri İçin Kontrolör Tasarımı ve Simülasyonu. BSJ Eng. Sci. 2025 Jul. 1;8(4):927-36. doi:10.34248/bsengineering.1650066

                            24890