Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

Avoiding Overloading of the Power Grid by Charging Electric Vehicles, by using Discrete Controller Synthesis

Yıl 2022, , 1626 - 1634, 12.12.2022
https://doi.org/10.47495/okufbed.1071666

Öz

This work proposes a modeling framework for avoiding overloading of the power grid by charging electric vehicles, by using discrete controller synthesis. These models are systematically built by using synchronous data-flow languages, as symbolically. In this work, the following problems are detailed. The first phase is to identify the steps to avoid power overload to the grid. And, it is revealed how the plant is handled as a discrete event control problem. Then, the use of the resulted controller as a power-grid charging manager for electric vehicles is presented. Finally, the modeling and synthesis algorithms presented in the study are validated with an experimental application.

Kaynakça

  • Altisen K., Clodic A., Maraninchi F., and Rutten E. “Using controller synthesis techniques to build property enforcing layers.” in Programming Languages and Systems, 2003, pp, 174–188.
  • Balemi S., Hoffmann G., Gyugyi P., Wong-Toi H., and Franklin G.. “Supervisory control of a rapid thermal multiprocessor.” IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 38, no, 7, pp, 1040–1059, 1993.
  • Bellman R. “Dynamic programming and stochastic control processes.” Information and Control, vol. 1, no, 3, pp, 228–239, 1958.
  • Berthier N. and Marchand H. “Deadlock-free discrete controller synthesis for infinite state systems.” in 2015 54th IEEE Conference on Decision and Control (CDC), 2015, pp, 1000–1007.
  • Berthier N. and Marchand H. “Discrete controller synthesis for infinite state systems with reax.” IFAC Proceedings Volumes, vol. 47, no, 2, pp, 46–53, 2014.
  • Cassandras C.G. and Lafortune S. “Supervisory Control” in Introduction to Discrete Event Systems, 2nd ed., New York, Springer, 2007, pp, 133-223.
  • Delaval G., Rutten e., and Marchand H. “Integrating discrete controller synthesis into a reactive programming language compiler.” Discrete Event Dynamic Systems, vol. 23, no 4, pp, 385–418, 2013.
  • Dumitrescu E., Girault A., Marchand H., and Rutten E. “Multicriteria optimal reconfiguration of fault-tolerant real-time tasks.” IFAC Proceedings Volumes, vol. 43, no, 12, pp, 356–363, 2010.
  • Dutertre B. “Spécification et Preuve de Systemes Dynamiques.” Ph.D. dissertation, Rennes University, France, 1992.
  • Holloway L.E., Krogh B.H., and Giua A. “A survey of petri net methods for controlled discrete event systems.” Discrete Event Dynamic Systems, vol. 7, no, 2, pp, 151–190, 1997.
  • Maraninchi F. and Rémond Y. Argos: “An automaton-based synchronous language.” Computer Languages, vol. 27, no, 1, pp, 61–92, 2001.
  • Marchand H. and Borgne M. L. “On the optimal control of polynomial dynamical systems over z/pz.” in 4th International Workshop on Discrete Event Systems, 1998, pp, 385–390.
  • Marchand H. and Samaan M. “Incremental design of a power transformer station controller using a controller synthesis methodology.” IEEE Transactions on Software Engineering, vol. 26, no, 8, pp, 729–741, 2000.
  • Marchand H., Bournai P., Borgne M. L., and Guernic P. L. “Synthesis of discrete-event controllers based on the signal environment.” Discrete Event Dynamic System: Theory and Applications, vol. 10, no, 4, pp, 325–346, 2000.
  • Özbaltan M. “Achieving Power Efficiency in Hardware Circuits with Symbolic Discrete Control.” Ph.D. dissertation, Department of Computer Science, University of Liverpool, Liverpool, UK, 2020.
  • Özbaltan M. and Berthier N. “Exercising symbolic discrete control for designing low-power hardware circuits: an application to clock-gating.” IFAC-PapersOnLine, vol. 51, no, 7, pp, 120–126, 2018.
  • Özbaltan M. and Berthier N. “A case for symbolic limited optimal discrete control: Energy management in reactive data-flow circuits.” IFAC-PapersOnLine, vol. 53, no, 2, pp, 10688–10694, 2020.
  • Ramadge P. and Wonham W. “The control of discrete event systems.” in Proceedings of the IEEE, 1989, pp, 81–98.
  • Zhao J., Chen Y. L., Chen Z., Lin F., Wang C., and Zhang H. “Modeling and control of discrete event systems using finite state machines with variables and their applications in power grids.” Systems & Control Letters, vol. 61, no, 1, pp, 212–222, 2012.

Elektrikli Araçların Şarjı ile Güç Şebekesine Aşırı Yüklenilmesinin Ayrık Denetleyici Sentezi ile Önlenilmesi

Yıl 2022, , 1626 - 1634, 12.12.2022
https://doi.org/10.47495/okufbed.1071666

Öz

Bu çalışma elektrikli araçların şarjı ile güç şebekesine aşırı yüklenilmesinin önlenebilmesi için ayrık denetleyici sentezi yöntemi ile bir modelleme çerçevesi önermektedir; burada, modeller senkron veri akış dilleri ailesi ile sembolik olarak sistematik bir şekilde inşa edilmiştir. Çalışmada, şebekeye aşırı güç yüklenilmesinin önüne geçecek adımların nasıl belirlendiği, belirtilen mevcut sorunun nasıl ayrık olayların kontrol problemi olarak ele alındığı ve nihayetinde ortaya çıkan sentezlenen bir denetleyicinin elektrikli araçlar şebeke şarj yöneticisi olarak nasıl kullanıldığı detaylandırılır. Son olarak, çalışma kapsamında sunulan modelleme ve sentez algoritmaları deneysel bir uygulama ile doğrulanır.

Kaynakça

  • Altisen K., Clodic A., Maraninchi F., and Rutten E. “Using controller synthesis techniques to build property enforcing layers.” in Programming Languages and Systems, 2003, pp, 174–188.
  • Balemi S., Hoffmann G., Gyugyi P., Wong-Toi H., and Franklin G.. “Supervisory control of a rapid thermal multiprocessor.” IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 38, no, 7, pp, 1040–1059, 1993.
  • Bellman R. “Dynamic programming and stochastic control processes.” Information and Control, vol. 1, no, 3, pp, 228–239, 1958.
  • Berthier N. and Marchand H. “Deadlock-free discrete controller synthesis for infinite state systems.” in 2015 54th IEEE Conference on Decision and Control (CDC), 2015, pp, 1000–1007.
  • Berthier N. and Marchand H. “Discrete controller synthesis for infinite state systems with reax.” IFAC Proceedings Volumes, vol. 47, no, 2, pp, 46–53, 2014.
  • Cassandras C.G. and Lafortune S. “Supervisory Control” in Introduction to Discrete Event Systems, 2nd ed., New York, Springer, 2007, pp, 133-223.
  • Delaval G., Rutten e., and Marchand H. “Integrating discrete controller synthesis into a reactive programming language compiler.” Discrete Event Dynamic Systems, vol. 23, no 4, pp, 385–418, 2013.
  • Dumitrescu E., Girault A., Marchand H., and Rutten E. “Multicriteria optimal reconfiguration of fault-tolerant real-time tasks.” IFAC Proceedings Volumes, vol. 43, no, 12, pp, 356–363, 2010.
  • Dutertre B. “Spécification et Preuve de Systemes Dynamiques.” Ph.D. dissertation, Rennes University, France, 1992.
  • Holloway L.E., Krogh B.H., and Giua A. “A survey of petri net methods for controlled discrete event systems.” Discrete Event Dynamic Systems, vol. 7, no, 2, pp, 151–190, 1997.
  • Maraninchi F. and Rémond Y. Argos: “An automaton-based synchronous language.” Computer Languages, vol. 27, no, 1, pp, 61–92, 2001.
  • Marchand H. and Borgne M. L. “On the optimal control of polynomial dynamical systems over z/pz.” in 4th International Workshop on Discrete Event Systems, 1998, pp, 385–390.
  • Marchand H. and Samaan M. “Incremental design of a power transformer station controller using a controller synthesis methodology.” IEEE Transactions on Software Engineering, vol. 26, no, 8, pp, 729–741, 2000.
  • Marchand H., Bournai P., Borgne M. L., and Guernic P. L. “Synthesis of discrete-event controllers based on the signal environment.” Discrete Event Dynamic System: Theory and Applications, vol. 10, no, 4, pp, 325–346, 2000.
  • Özbaltan M. “Achieving Power Efficiency in Hardware Circuits with Symbolic Discrete Control.” Ph.D. dissertation, Department of Computer Science, University of Liverpool, Liverpool, UK, 2020.
  • Özbaltan M. and Berthier N. “Exercising symbolic discrete control for designing low-power hardware circuits: an application to clock-gating.” IFAC-PapersOnLine, vol. 51, no, 7, pp, 120–126, 2018.
  • Özbaltan M. and Berthier N. “A case for symbolic limited optimal discrete control: Energy management in reactive data-flow circuits.” IFAC-PapersOnLine, vol. 53, no, 2, pp, 10688–10694, 2020.
  • Ramadge P. and Wonham W. “The control of discrete event systems.” in Proceedings of the IEEE, 1989, pp, 81–98.
  • Zhao J., Chen Y. L., Chen Z., Lin F., Wang C., and Zhang H. “Modeling and control of discrete event systems using finite state machines with variables and their applications in power grids.” Systems & Control Letters, vol. 61, no, 1, pp, 212–222, 2012.
Toplam 19 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Konular Bilgisayar Yazılımı
Bölüm Araştırma Makaleleri (RESEARCH ARTICLES)
Yazarlar

Mete Özbaltan

Yayımlanma Tarihi 12 Aralık 2022
Gönderilme Tarihi 11 Şubat 2022
Kabul Tarihi 1 Haziran 2022
Yayımlandığı Sayı Yıl 2022

Kaynak Göster

APA Özbaltan, M. (2022). Elektrikli Araçların Şarjı ile Güç Şebekesine Aşırı Yüklenilmesinin Ayrık Denetleyici Sentezi ile Önlenilmesi. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 5(3), 1626-1634. https://doi.org/10.47495/okufbed.1071666
AMA Özbaltan M. Elektrikli Araçların Şarjı ile Güç Şebekesine Aşırı Yüklenilmesinin Ayrık Denetleyici Sentezi ile Önlenilmesi. OKÜ Fen Bil. Ens. Dergisi ((OKU Journal of Nat. & App. Sci). Aralık 2022;5(3):1626-1634. doi:10.47495/okufbed.1071666
Chicago Özbaltan, Mete. “Elektrikli Araçların Şarjı Ile Güç Şebekesine Aşırı Yüklenilmesinin Ayrık Denetleyici Sentezi Ile Önlenilmesi”. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 5, sy. 3 (Aralık 2022): 1626-34. https://doi.org/10.47495/okufbed.1071666.
EndNote Özbaltan M (01 Aralık 2022) Elektrikli Araçların Şarjı ile Güç Şebekesine Aşırı Yüklenilmesinin Ayrık Denetleyici Sentezi ile Önlenilmesi. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 5 3 1626–1634.
IEEE M. Özbaltan, “Elektrikli Araçların Şarjı ile Güç Şebekesine Aşırı Yüklenilmesinin Ayrık Denetleyici Sentezi ile Önlenilmesi”, OKÜ Fen Bil. Ens. Dergisi ((OKU Journal of Nat. & App. Sci), c. 5, sy. 3, ss. 1626–1634, 2022, doi: 10.47495/okufbed.1071666.
ISNAD Özbaltan, Mete. “Elektrikli Araçların Şarjı Ile Güç Şebekesine Aşırı Yüklenilmesinin Ayrık Denetleyici Sentezi Ile Önlenilmesi”. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 5/3 (Aralık 2022), 1626-1634. https://doi.org/10.47495/okufbed.1071666.
JAMA Özbaltan M. Elektrikli Araçların Şarjı ile Güç Şebekesine Aşırı Yüklenilmesinin Ayrık Denetleyici Sentezi ile Önlenilmesi. OKÜ Fen Bil. Ens. Dergisi ((OKU Journal of Nat. & App. Sci). 2022;5:1626–1634.
MLA Özbaltan, Mete. “Elektrikli Araçların Şarjı Ile Güç Şebekesine Aşırı Yüklenilmesinin Ayrık Denetleyici Sentezi Ile Önlenilmesi”. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, c. 5, sy. 3, 2022, ss. 1626-34, doi:10.47495/okufbed.1071666.
Vancouver Özbaltan M. Elektrikli Araçların Şarjı ile Güç Şebekesine Aşırı Yüklenilmesinin Ayrık Denetleyici Sentezi ile Önlenilmesi. OKÜ Fen Bil. Ens. Dergisi ((OKU Journal of Nat. & App. Sci). 2022;5(3):1626-34.

Cited By

23487




196541947019414  

1943319434 19435194361960219721 19784  2123822610 23877

* Uluslararası Hakemli Dergi (International Peer Reviewed Journal)

* Yazar/yazarlardan hiçbir şekilde MAKALE BASIM ÜCRETİ vb. şeyler istenmemektedir (Free submission and publication).

* Yılda Ocak, Mart, Haziran, Eylül ve Aralık'ta olmak üzere 5 sayı yayınlanmaktadır (Published 5 times a year)

* Dergide, Türkçe ve İngilizce makaleler basılmaktadır.

*Dergi açık erişimli bir dergidir.

Creative Commons License

Bu web sitesi Creative Commons Atıf 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır.