FBE- Elektrik Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Çıkarma tarihi ile FBE- Elektrik Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeTransformatör Sargılarında Oluşan Hızlı Değişimli Geçici Olayların İncelenmesi Ve Enerji İletim Sistemlerinin Modellenmesinde Yeni Bir Yaklaşım(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1985) Soysal, A. Oğuz ; Sarıoğlu, M. Kemal ; 2162 ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringGerilim darbeleri ve açma-kapama işlemleri, transforma törlerde yüksek frekanslı salınımlara yol açarlar. Bu tür ge çici salınımlar, genellikle geometrik boyutlardan 'hareketle hesaplanan R, L, C parametrelerinin oluşturduğu eşdeğer devre ler yardımıyla incelenmektedir. Tezde geliştirilen yeni bir yöntem, sargıların uç empedans karakteristiğinden hareketle modellenraesine olanak vermiştir. Bu yöntem, sargı iç yapısı nın bilinmesine gerek göstermediğinden, özellikle, enerji ile tim ve dağıtım sistemlerinde yer alan transformatörlerde ortaya çıkan geçici olayların incelenmesinde kolaylık sağla maktadır. Tezde yapılan çalışmalar aşağıdaki gibi özetlenebilir: Tezin ikinci bölümünde, yüksek frekanslı alan değişimle rinde demir çekirdeğin davranışı incelenmiştir. Hem teorik, hem de deneysel yollardan yapılan incelemeler, nötr noktası topraklanmış bir sargıda ortaya çıkan geçici olayları belirle mek amacıyla yapılan çalışmalarda demir çekirdeğin etkilerinin ihmal edilebileceğini göstermiştir. Üçüncü bölümde, literatürde yaygın olarak kullanılan bir toplu parametreli eşdeğer devre ele alınmış ve bu devreye ilişkin durum denklemleri elde edilmiştir. Dördüncü bölümde, transformatör sargısı iki uçlu bir ele man gibi düşünülerek uç empedans fonksiyonu tanımlanmış, bu fonksiyonun geçici rejim davranışı açısından anlamı tartışıl mıştır. Beşinci bölümde, sargıya ilişkin uç empedans fonksiyonunu sağlayan kanonik devrelerin sentezi gösterilmiş; elde edilen Cauer ve Poster biçimindeki devrelerin durum denklemleri ya zılmıştır. - I - Altıncı bölümde, transformatörlerle birlikte enerji iletim sistemlerini oluşturan, - enerji iletim hattı, güç anahtarı, filtre, parafudr gibi temel elemanların matematiksel modelleri veril miştir. Genel halde bir enerji iletim ve dağıtım sisteminin model- lenmesi için geliştirilen sistematik bir yöntem, yedinci bölüm de açıklanmıştır. Bu yöntemin pratikteki uygulamalarını göster mek üzere iki örnek gözönüne alınmıştır. Bunlardan birincisi, laboratuarda, bir deney transformatörü ve bir hat modeli ile oluşturulan sistemdir. Bu sistemde, çeşitli basamak girişler için transformatör uçlarında gözlenen gerilim değişimleri, he saplanan değerlerle karşılaştırılmıştır. Diğer örnek ise, bir çelik fabrikasında ark ocaklarını besleyen elektriksel sistemdir. Söz konusu sistemin tümüne ilişkin matematiksel modelin kurulması gösterilmiş, tipik çözüm örnekleri verilmiş tir.
-
ÖgeBina tasarımı aşamasında hacim içindeki doğal ışık dağılımını belirlemek için bir model(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1987) Enarun, Dilek ; Özkaya, Muzaffer ; 14030 ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringGündüz kullanılan hacimlerde, doğal ışığın, yapay aydınlatma enerjisinden artırım sağlamak amacıyla kullanılabilmesi için, tasarım aşamasında hacim içindeki doğal ışık dağılımının bilinmesi gerekir. Bu konuda kullanılan alışılmış yöntemler uzun ve uğraştırıcı yöntemlerdir. Bu çalışmada, aydınlatma tasarımcısına, aydınlatma tasarımı yaptığı hacimin içindeki doğal ışık dağılımını kolay ve çok kısa sürede sayısal değerleri ile birlikte elde edebileceği bir araç hazırlanmıştır. Bu araç, bina planından okunabilecek verileri kullanarak kademeli olarak çalıştırılabilecek iki bilgisayar programından oluşmaktadır. Birinci bölümde, gözün yapısı ve görme duyumunun nasıl oluştuğu, ışık miktarının görsel konfor, görme yeteneği ve insan fizyolojisi üzerine etkileri anlatılmıştır. Bütün bu faktörler göz önünde bulundurulduğunda ortaya çıkan sonuç, gerekli ışık miktarının yüksek olduğudur. Gündüz kullanılan hacimlerde bu yüksek aydınlık düzeylerini sağlayabilmek için alternatif bir ışık kaynağı olarak doğal ışığı kullanabileceğimizden, ikinci bölümde doğal ışık kaynakları ve mühendislik uygulamalarında kullanılan gök modellerinden bahsedilmiş, doğal ışık hesap yöntemleri açıklanmıştır. Üçüncü bölümde hacim içerisinde doğal ışıktan kaynaklanan aydınlık düzeylerini bulabilmek için en çok kullanılan yöntem olan günışığı faktörü anlatılmış, ve bu çalışmada önerilen yeni bir faktör, E/LZ faktörü tanıtılmıştır. Herhangi bir hacimde, bina planından okunabilecek verileri kullanarak ve E/LZ faktöründen yararlanarak, her hacim için zamana göre sabit olan E/LZ faktörleri haritalarını, hem sayısal değerleri ile hem grafik olarak çıkaran bir bilgisayar programı, ve ayrıca bu programın çıktılarını kullanarak söz konusu hacim içinde herhangi bir anda var olan doğal ışıktan kaynaklanan aydınlık düzeylerini ve doğal ışığı tamamlayıcı yapay aydınlatmanın sağlaması gereken aydınlık düzeylerini sayısal değerleri ile bulan ikinci bir bilgisayar programı tanıtılmıştır. Bunlara ek olarak, bu bölümde daha önce örnek olarak alınmış bir hacimde, senenin en kötü ışık koşullarına sahip günü olan 21 Aralık gününe göre hazırlanmış, doğal ışığı tamamlayıcı yapay aydınlatma sistemi için bir tasarım örneği verilmiştir. Bu örnek üzerinde, alışılmış yöntemlerle yapılan aydınlatma tasarımı ile, bu çalışmada ortaya konmuş olan bilgisayar programları yardımıyla elde edilen tamamlayıcı yapay aydınlatma tasarımı, sistemlerin harcadıkları enerji açısından karşılaştırılmalardır.
-
ÖgeDurum geçiş matrisi yöntemi ile yüksek gerilim hava iletim hatlarının güvenilirlik değerlendirmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1989) Yanıkoğlu, Ertan ; Aygen, Ö. Vural ; 14102 ; Elektirik Mühendisliği ; Electrical EngineeringSayısal güvenilirlik değerlendirilmesi sistemin uygun çalışmasını öngörüm için önemli bir ölçüdür. Bu çalışma da enterkonnekte şebekenin iletim hatları ile ilgili güvenilirlik hesaplamaları yapılmıştır. iletim hatlarında oluşan sürekli, geçici, aşırı yüklenme ve bakım devredışı kalma arıza biçimlerine ek olarak bağlantı nedenli devredışı kalmalar incelenmiştir ve bunların çakışma olasılıkları ifade edilmiştir. İle tim hatlarının değişik yük haralarında devredışı kalma sıklığı ve süresi gibi genel olarak kabul edilen güveni lirlik ölçümleri hesaplanmıştır. Güvenilirlik hesaplamalarında kullanılan yaklaşıklık ve Markov yöntemleri anlatılmıştır. Ağır hava koşullarında oluşan arıza yüzdesinin, sistemin güvenilirlik değeri üzerindeki etkisi açıklanmıştır. Bu çalışma da durum geçiş matrisi olarak adlandırılan yeni bir güvenilirlik hesaplama yöntemi geliştirilmiştir. Sistemin gireceği durumları içeren bir durum matrisi yardımıyla durum geçiş diyagramı oluşturulmuş bununla durum geçiş matrisi elde edilmiştir. Sistemin çalışırlık ve arızalı durumlarını gösteren matrisler tanımlanmıştır. Bir sistemin güvenilirlik ölçümleri olan arıza oranı ve onarım süreleri durum geçiş matrisi, çalışırlık durumu ve arızalı durum kolon matrisleri ile hesaplanmıştır. Ayrıca sistemin gireceği durum olasılıklarının eldesi için ifadeler verilmiştir. Bağlantı işlemi nedenli devredışı kalmalar sonrası sistemdeki yapısal değişimin, farklı yük baralarındaki güvenilirlik değerinde yapmış olduğu olumlu veya olumsuz etki gösterilmiştir. Buradan sisteme eklenen her yeni tesis elemanından sonra güvenilirlik hesaplamasının gerekliliği sonucuna varılmıştır. Bursa Yöresi iletim hatları sistemi için güvenilirlik değerlendirilmesi yapılmıştır. Bölüm 6 ' da bu çalışmadan çıkarılan sonuçlar kısa bir özet halinde verilmiştir.
-
ÖgeDüzgün Olmayan Alanda Sf6, N2 Ve Sf6+n2 Gazlarında Boşalma Gerilimlerine Elektrod Yüzey Pürüzlülüğünün Etkileri(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1989) Farsadi, Murtaza ; Özkaya, Muzaffer ; 14104 ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringBu çalışmada, küre-düzlem ve çubuk-düzlem elektrod sistemlerinde, SF,, N" ve SF,+N2 gazlarında, elektrod yüzey pürüzlülüğünün olması ve olmaması durumlarında, (0,5- 4) bar basınç aralığında delinme ve korona başlangıç gerilimlerinin değişimi incelenmiştir. Deneyler, doğru ve 50 Hz alternatif gerilimde yapılmıştır. Elektrod yüzey pürüzlülüğü makroskopik yönden ele alınmıştır. U,=f(p) eğrileri, SF, ve SF,+N2 gaz karışımında bir maksımum-minimum davranışı gösterdiği, N~ gazında ise 0" etkisinden dolayı sözkonusu davranışın çok az ortaya çıktığı saptanmıştır. SF,+N2 gaz karışımlarında kritik basıncın N2 oranı ile arttığı ve dolayısı ile korona bölgesinin genişlediği gözlenmiştir. Çubuk-düzlem elektrod sisteminde, (0,5-4) bar basınç aralığında, U,(-)>U,(+) olduğundan sözkonusu elektrod sistemi bir sivri uç-düzlem eleketrod sistemi gibi davranmıştır. Deneylerde çalışılan basınç aralığında, korona başlangıç gerilimleri hemen hemen basınçla lineer olarak artmıştır. Ayrıca, alanın düzgünsüzlük derecesi azaldıkça, SF, gazının, SF,+N~ gaz karışımına oranla, yüzey pürüzlülüğüne çok hassas olduğu ortaya çıkmıştır. Elektronegatif etkisi gösteren gazlarda, U,=f(p) eğrisinin negatif olduğu bölgede, yüzey pürüzlülüğünün delinme gerilimine hemen hemen etki etmediği, bu bölgenin dışında ise etkisinin var olduğu saptanmıştır. Ayrıca SF,+N2 gaz karışımlarında sözkonusu etkinin N" gazının oranı ile değiştiği gözlenmiştir. SF,+N? gaz karışımlarında, 50 Hz alternatif ve pozitif doğru gerilimde, minimum delinme gerilimi elektrod sistemlerine bağlı olmaksızın hemen hemen sabit kaldığından, bu gerilimin hesaplanması için bir ampirik formül elde edilmiştir. Bu formülün, 50 Hz alternatif gerilimde SF, oranının %50 den büyük olduğu SF,+N2 gaz karışımlarında % 1-2 hata ile geçerli olduğu gözlenmiştir. Diğer yandan az düzgün alanlarda U,=f(p) eğrisinde maksimum-minimum davranışı bulunmadığından, sözkonusu formülün, sadece düzgün olmayan alanlar için geçerli olduğu ortaya çıkmıştır. Kullanılan elektrod sistemlerinde %40 SF,+%60 N" gaz karışımı durumunda, delinme gerilimi değerlerinin negatif doğru gerilimde %60 SF6+%40 N gaz karışımınınki ile yaklaşık aynı olduğu, 50 Hz alternatif ve pozitif doğru geriliminde ise, %60 SFg+%40 N2 gaz karışımınınkinden daha yüksek olduğu görülmüştür.
-
ÖgeElektrik Enerji Sistemlerindeki Dengesizliklerin Optimal İşletme Bakımından Etkinlikleri(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1989) Ay, Selim ; Tarkan, Nesrin ; 14103 ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringGünümüzde, elektrik enerjisinin ilk üretildiği yerden tüketiciye ulaştığı noktaya kadar her aşamada optimal tasarım ve işletmenin büyük önem taşıdığı artık bilinen bir gerçektir. Enerji sistemindeki güçlerin dağılımıyla yakından ilgili olan optimizasyon analizleri genellikle, her üç fazı aynı güçle yüklenen dengeli enerji sistemleri için yapılmaktadır. Enerji sisteminin fazlarının farklı güçlerle yüklenmesiyle ortaya çıkan dengesiz yüklenme koşullarında, sistemdeki güç dağılımı değişir. Bunun sonucu olarak, dengeli yüklenme koşulları için öngörülmüş optimizasyon analizleri de geçerliliğini kaybetmiş olur. Bu çalışmada ilk olarak, üretim, maliyet, kâr vb. genel işletme ve ekonomi kavramları ışığında elektrik enerji sistemlerinin birer işletme özelliği taşıdıkları gösterilmiştir. Bundan sonra enerji sistemlerinde maliyet ve optimizasyon uygulaması ile dengesizlikler ele alınmıştır. Enerji sistemlerinde geçici ve sürekli dengesizlikler görülmektedir; simetrik olmayan arızalar geçici dengesizliğe, yükün karakterinden ortaya çıkan dengesizlikler ise sürekli dengesizliğe örnek gösterilebilir. Burada, dengesiz yüklenme halinde, üç fazlı yükün gücünden ayrı olarak şebekeden çekilen ek gücün ifadesi verilmiştir. Bu ek gücün niteliği Fortescue`nin Simetrili Bileşenleri yardımıyla incelenmiş, bu ek güç dolayısıyla hat kayıplarındaki artış ortaya konulmuştur. Ayrıca enerji iletim sistemlerinin çeşitli besleme türleri için, toprak yolunda ortaya çıkan kayıplar hesap edilmiştir. Son olarak, dengesiz yüklenmenin optimal işletme üzerindeki etkinliğini sayısal değerlerle ortaya koymak amacıyla, birisi Türkiye'deki dengesiz yüklenen enerji sistemi olmak üzere, iki ayrı enerji sistemi üzerinde hesaplamalar yapılmıştır. Bulunan sonuçlardan, dengesiz yüklenmenin enerji sistemleri üzerinde ihmal edilemeyecek ek kayıplara yol açtığı ve bu kayıpların, sistemin optimal çalışmasını olumsuz yönde etkilediği, bir başka deyişle sistemi optimal çalışmadan uzaklaştırdığı gözlenmiştir.
-
ÖgePiecewise-affine Maps : Structural Characteristics And Nonlinear Circuit Applications(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1989) Güzeliş, Cüneyt ; Göknar, İ. Cem ; 14101 ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringGeçen otuz yıl boyunca, parça parça doğrusal (PPD) yaklaşım tekniği doğrusal olmayan devrelerin analiz ve sentezinde geniş bir kullanım alanı buldu. PPD bir dev re, doğrusal olmayan davranışlar gösteren fiziksel bir devreyi temsil etmede kullanılabilecek yaklaşık modeller den yalnızca biridir. Doğrusal analiz yöntemlerine olanak tanıması ve doğrusal olmayan devrelerde karşılaşılan problemlerin anlaşılmasında ve çözümünde iyi bir yol gösterici olması, PPD analizin geniş kullanım olanağı bulma sının iki ana nedenidir. PPD analize olan ilgi/ yakın geçmişte, büyük çapta devrelerin analizindeki gelişmelere bağlı olarak arttı. Yapılan çalışmalarda, PPD modellerin, yapılan hatayı kabul edilebilir sınırlar içerisinde tutarak gerekli bilgi sayar zamanını azaltabilmeyi sağladıklarından, büyük çap ta sistemler için özellikle elverişli olduğu gösterildi. 1950'lerin sonlarından beri, PPD devreler çeşitli yönleri ile araştırıldı ve elde edilen sonuçlara bağlı olarak bir dizi yöntem geliştirildi. Varolan bütün yön temler kısmen veya tamamen devrelerin PPD yapısının incelenmesi ve gözlenen özelliklerin yöntemde kullanılması yolu ile elde edilmişlerdir. Devre için PPD bir model seçildikten sonra, analizde karşılaşılacak problemleri çözmede kullanılacak en iyi yöntem modelin PPD yapısından en iyi şekilde yararlanan yöntemdir. Bu yüzden, yetkin yön temlere ulaşmak için, PPD devrelerin özelliklerinin derinlemesine ve doğru bir şekilde anlaşılması büyük önem kazanmaktadır. PPD devrelerin nitel ve nicel özellikleri PPD dönüşümlerin matematiksel yapısına çok sıkı bağlı olduğundan PPD dönüşümlerin yapısal özelliklerinin ayrıntılı bir şekilde incelenmesi gerekli olmaktadır. PPD devre analizinde yoğun olarak ilgilenilen üç temel problem cebrik ve dinamik devrelerin çözümlerinin bulunması, giriş ve geçiş bağıntılarının elde edilmesi ve büyük çapta devrelerin modellenmesi ve simülasyonu olarak verilebilir, Belirtilen problemlerin çözümü için birçok yöntem geliştirilmiş olmasına rağmen, özellikle büyük çapta devreler için, zaman ve bellek gereksinimlerini azaltacak yetkin yöntemlerin geliştirilmesi sürekli büyü yen bir ilgi alanı oluşturmaktadır. Herhangi bir yöntem de çözüm süresince harcanan zamanı azaltmak, yakınsama vıı hızı yüksek ve iterasyon adımlarında gerekli olan işlem zamanı az olan algoritmalar geliştirmekle mümkündür. Diğer bir yandan, PPD bir devreyi en az bellek kullanımı ile tanımlayabilmek için PPD devre denklemlerinin, tüm tanım bölgesinde geçerli, analitik gösterilimlerinin elde edilmesi gerekmektedir. Bu tezde, PPD devrelerin yapısal bir analizi, tüm çözümlerinin bulunması için yeni bir yöntem ve oldukça geniş bir sınıfı için kanonik gösterilimler geliştirilmiştir. Devrelerin yapısal analizi PPD dönüşümlerin matematiksel yapısının araştırılması temelinde yürütülmüş tür. Bu araştırma ile, PPD devrelerin yapısına ilişkin özelliklerin derinlemesine anlaşılmasına ve böylece yet kin yöntemler elde edilmesine yönelik matematiksel bir taban oluşturulmuştur. Elde edilen sonuçlardan, bütün çözümlerin bulunması için önerilen yöntemin ve yeni kanonik gösterilimin geliştirilmesinde yararlanılmıştır. Önerilen çözüm yöntemi, PPD dönüşümlerin bölgeler içinde doğrusal ve her bir bölgenin de içbükey olma özelliklerinin kullanılması ile geliştirilmiştir. Verilen kanonik gösterilimin elde edilmesinde ise PPD bir bölmeleme üze rinde tanımlı sürekli dönüşümlere ilişkin Jacobian mat risler arasındaki sıkı ilişki kullanılmıştır. PPD dönüşümlerin incelenmesine bir giriş olarak, Bölüm 2' de doğrusal bölmelenmiş bir tanım bölgesinin üç önemli büyüklüğü; bölgeler, köşe-noktaları ve temel-ışınlar araştırılmış ve bölmelemelerde karşılaşılan uyumsuz durumlar incelenmiştir. Doğrusal bir bölmelemeye ilişkin bölgelerin belirlenmesi ve bu bölgelerin sayısını veren bir formül geliştirilmesi cebrik bir yaklaşımla ele alınmıştır. Geliştirilen cebrik yöntem yalnızca PPD devre kuramında değil aynı zamanda hesapsal-geometri ve kombi- natoryal-geometri dallarında da kullanılabilir. îçbükey- küme kur anandaki ayıran-düzlem teoreminin bir uygulaması olarak, bölgeleri tanımlayan doğrusal eşitsizliklerin uyumlu olup olmadığı ve böylece boş olmayan bölgelerin belirlenmesi problemi açı şartını sağlayan en az bir te mel çözüm içeren çeyreklerin bulunması problemine dönüştürüldü {Teorem 2.1-3), Bunun bir sonucu olarak, yukarı da belirtilen özelliklere sahip çeyrekleri belirten tam sayı kümelerinin sayılması yolu ile doğrusal bir bölmelemedeki bölge sayısını veren bir bağıntı elde edilmiştir (Teorem 2.4), Verilen bağıntı uyumsuz durumları da içeren herhangi bir doğrusal bölmeleme için geçerli olduğun dan PPD analize olduğu kadar kombinatoryal-geometri'ye de bir katkı oluşturur. Matematiksel programlama dalında, bir çok-yüzlünün tüm köşe-noktaları ve temel-ışınlarının bulunmasında kullanılagelen yöntemlerin dayandığı temel fikirler, burada çok-yüzlülerin özel bir topluluğu olan doğrusal bölmelemeye genelleştirilmiştir (Teorem 2.5-6). Elde edilen sonuçlar, bütün çözümleri bulmak için geliştirilen yöntemde, bölmelemeye ilişkin büyüklüklerin bulunmasına ilk adım olarak gerekli olduğundan, kullanılmaktadır. En genel bölmelemeye ilişkin bölge, köşe-noktası ve temel-ışınları belirlemek için verilen genel viii algoritmalar yerine, özel bölmelemeler ele alınarak daha hızlı algoritmalar türetilebilir. Kafes bölmeleme için verilen sonuçlar böyle uygulamalara bir örnek oluşturmaktadır (özellik 3.10-11). Doğrusal bölmeleme üzerine yapılan bu tartışma doğrusal olmayan daha genel bölmeleme durumlarına da genişletilebilir. Fakat, PPD bölmeleme durumunda bile bölgeleri tanımlayan eşitsizlik sistemleri bölgeden bölgeye önemli bir değişime uğradıklarından doğrusal bölmeleme için verilen yöntemde birçok değişiklik yapılması gerekmektedir. Ayrıca, öngörülebilir ki rastgele PPD bölmelemelerde bir bölge için gerekli işlem sayısı doğrusal bir bölmelemenin tamamı için gerekli işlem sayısı kadar olur. Bölüm 3'te, PPD dönüşümlerin matematiksel yapısının araştırılmasına, gösterilim, tanım-değer bölgesi iliş kileri ve işlemsel özellikleri açılarından incelenmesi ile devam edildi. PPD dönüşümlerin bilinen dört gösterilimi zaman ve bellek gereksinimleri açısından karşılaştırıldı. Bu inceleme, farklı gösterilimlere dayalı olarak geliştirilmiş yöntemlerin etkinliklerinin karşılaştırılması olanağını verir. Bu bölümde, ayrıca, PPD dönüşümlerin, bugüne kadar yapılan araştırmalarda tam olarak yararlanılmayan, bölgeler ve onların görüntülerinin içbükey olması özelliği kullanılarak yeni bir gösterilim geliştirilmiştir (Teorem 3.1). îçbükey-küme kuramına dayalı bu gösterilim simpleks gösterilimin en genel bölmeleme durumuna bir genellemesi olarak düşünülebilir. Geliştirilen gösterilim, PPD dönüşümleri belirli bir bölgede tanımlamada kullanılan doğrusal bir dönüşüm ve eşitsizlik siste mini negatif-olmayan değişkenlerin doğrusal bir dönüşümü ne çevirme olanağını verir. Böylece, Bölüm 5'te verilen yöntemde olduğu gibi, geliştirilecek yeni yöntemlere el verişli bir matematiksel taban sağlar. Diğer yandan, PPD dönüşümlerin sürekli olmayanlarını da içeren çok geniş bir kümesi bu gösterilim ile verilebilir. Bu ise diğer gösterilimlere dayanan bir analizde karşılaşılan bir problemi çözüme daha uygun olabilecek eşdeğer bir probleme dönüştürme olanağını verir. PPD dönüşümlerin matematik sel yapısının araştırılması, PPD dönüşümler altında görüntü bölgelerinin özellikleri, PPD dönüşümlerin ters ve bireşimlerinin yapısı incelenerek tamamlanmıştır. Elde edilen sonuçlar kuramsal incelemeler için olduğu kadar uygu lamaya yönelik çalışmalar için de yararlı bir matematik sel taban oluşturur. Bu inceleme PPD direnç devrelerinin yapısını anlamaya yeterli olmasına rağmen, dinamik devreler için daha fazla araştırma yapılması gerekmektedir. Bölüm 4'te, Chua ve Kang tarafından önerilen kanonik gösterilim incelenmiş ve PPD devre kuramında karşılaşılan PPD dönüşümlerin oldukça geniş bir sınıfı için yeterli olan daha genel yeni bir kanonik gösterilim geliştirilmiştir, Kanonik gösterilimlerin varlık koşulları ıx üzerine [1893 fal>da elde edilen sonuçlar düzeltilmiştir {Teorem 4.1-4F, Varlık koşullarının incelenmesine ek olarak, kanonik gösterilimlerin katsayılarının elde edilmesi (özellik 4,1), doğrusal veya PPD dönüşümler altında kapalı kalıp kalmadıkları (özellik 4,2-3) araştırılmış ve PPD bağıntıların kanonik bir gösterilimi elde edilmiştir. Geliştirilen gösterilimler Bölüm 6'da; PPD devrelerin devre denklemleri, giriş ve geçiş bağıntıları ve durum denklemlerinin en az bellek gereksinimi ile tanımlanmasını sağlayan analitik gösterilimlerin elde edilmesinde kullanılmıştır. Bölüm 5'te, PPD devrelerin bütün çözümlerini bulan bir yöntem geliştirilmiştir, Bölüm 3'te elde edilen iç- bükey-küme kuramsal gösterilim kullanılarak, PPD bir denklemin herhangi bir bölgede çözümünün bulunması problemi doğrusal homojen bir denklemin negatif olmayan çözümlerinin aranması problemine dönüştürülmüştür (Teorem 5,1). Böylece, çözüm bulunduran bölgelerin büyük bir çoğunluğunu, herbir bölge için doğrusal bir denklem çözmek yerine, sadece işaret testleri ile belirleme olanağı doğmaktadır, îşaret testi denklem çözmek için gerekli olana göre oldukça az bir çaba gerektirdiğinden, Önerilen yöntem, uygulamada birçok üstünlüğü ile birlikte bu alandaki en etkin yöntemlerden biri olarak gözükmektedir. Kafes bölmeleme gibi, uygulamada karşılaşılabilecek özel bölmeleme biçimleri için geliştirilen yönteme bağlı olarak daha hızlı algoritmalar türetilebilir. PPD dönüşümler üzerine tersi alınabilir, kesin artan gibi kısıtlamalar konulması hızlı bir bölge eleme yolu sağlar, Böylece, verilen yöntem tek çözümü olan devrelere uygulanırsa hızlı algoritmalar elde edilebilir. Yöntem, herhangi sayıda denklem ve değişken içeren PPD denklemlere uygulanabildiğinden, giriş ve geçiş bağıntılarını belirlemede de kullanılabilir. Bölüm 6'da, PPD devre denklemlerinin matematiksel yapısı araştırılmış ve devre denklemleri, giriş ve geçiş bağıntıları ve durum denklemlerinin kanonik biçimdeki analitik gösterilimleri elde edilmiştir. PPD dönüşümler için Bölüm 3'te elde edilen sonuçlar kullanılarak, PPD ve sürekli elemanlardan oluşmuş herhangi bir devrenin dev re denklemlerinin (Teorem 6.1), giriş ve geçiş bağıntılarının (Teorem 6.3) ve durum denklemlerinin (Teorem 6.5) herzaman PPD ve sürekli olacağı gösterilmiştir. PPD dev reler için burada verilen analitik gösterilimler Bölüm 4' te geliştirilen yeni kanonik gösterilime dayanmaktadır. (^f) Bu tez yazım aşamasında iken yayınlanan bir çalışmada [190], burada ve [189] 'da verilenlere benzer bir gerek ve/veya yeter koşul takımı verilmiştir. Ancak, bu tezde verilen yeter koşul [190] "da verilenden daha zayıf bir koşuldur. Chua ve Kang tarafxndan önerilen kanonik gösterilim PPD devrelerin oldukça geniş bir sınıfının devre denklemlerini temsil etmek için yeterli olmasına rağmen, daha genel olan bu yeni gösterilime özellikle giriş ve geçiş bağıntıları (Teorem 6.4) ve durum denklemleri için kuvvetli bir gereksinim vardır. Önerilen kanonik göster ilimler, elemanlara ilişkin kanonik gösterilimlerin katsayıları üzerine doğrusal cebrik işlemler uygulanarak elde edile bilir. Bu yüzden, sadece PPD devreler üzerine kuramsal incelemelere değil aynı zamanda uygulamaya yönelik çalışmalara da yararlı olacaktır.
-
ÖgeDisturbance Decoupling And Disturbance Decoupled Estimation İn Regular And Decomposed Systems(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1990) Çevik, Mehmet Kamil Külmiz ; Göknar, İ. Cem ; 14187 ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringBozucu bastırma ve bozucu bastırılmış kestirim problemleri sonlu boyutlu, lineer, zamanla değişmeyen sistemler için geometrik yaklaşımla incelenmekte; cebir sel ve dinamik parçalardan oluşmuş bir sistem için prob lemlerin çözülebilirlik sınırlarının genişlediği göste rilmektedir. Durum denklemleri ile temsil edilen sistemin bozucu girişleri ve kontrol girişleri olmak üzere iki tür giri şi; kontrol edilen çıkışlar ve ölçülen çıkışlar olmak üzere iki tür çıkışı olduğu varsayılmaktadır. Bozucu bastırma problemi (BBP) ve bozucu bastırılmış kestirim problemi (BBKP) bu sistem modeli için geometrik yakla şımla incelenen ilk problemler olup, sistem teorisinde geometrik yaklaşımın ortaya atılmasında ve gelişmesinde önemli rol oynamışlardır [1-3]. îlk olarak Wonham ve Morse ile Basile ve Marro ta rafından çözülen BBP, kontrol edilen çıkışların girişte ki bozuculardan etkilenmemesini sağlamak amacıyla, ölçü len çıkışlardan kontrol girişlerine bir geri besleme ku ralının bulunması olarak tanımlanabilir. Bu problem baş langıçta tüm durum vektörünün ölçülebildiği varsayımı altında çözülmüş [1, 7], sabit ve dinamik çıkış geri beslemesi durumunda çözüm ise [19-23] de ele alınmıştır. Bu çalışmalarda kapalı çevrim sistemin kararlılığı ve özdeğerlerinin yerleştirilmesi gibi ek koşullar da ince lenmiştir. Literatürde BBP'nin duali olarak bilinen BBKP, bo zucuların varlığında ölçülen çıkışların ve kontrol gi rişlerinin işlenerek durum vektörünün veya durum vektö rünün bir fonksiyonunun kestirimi olarak tanımlanabilir. Durum vektörünün tamamen ölçülemediği uygulamalarda du rum geri besleme kurallarının gerçeklenebilmesi amacıyla incelenen bu problem, tüm girişlerin bilinmesi halinde [29-31] de ele alınmış, tam dereceli ve indirgenmiş de receli gözleyici sistemlerin varlık koşulları ve tasarım yöntemleri verilmiştir. Bilinmeyen girişlerin varlığında problem, ilk olarak geometrik yaklaşımla Basile ve Marro [3] tarafından incelenmiş, durum vektörünün kestirimi için türev alıcılara dayalı bir gözleyicinin varlık ko şulları ve tasarım yöntemi verilmiştir. Integral alıcı lara ve hem integral hem de türev alıcılara dayalı asim totik gözleyicilerin tasarımı daha sonraki çalışmalarda ele alınmıştır [23,32-38,45,70]. viii Bu çalışmada yukarıda kısaca tanıtılan BBP ve BBKP ortak bir çerçeve içinde geometrik yaklaşımla incelen mekte, minimum dereceli ÇIT (çarpma-integral- türev) sı nıfı gözleyiciler için kuvvetli gözlenebilirlik ve kuv vetli sezilebilirlik kavramlarına dayalı varlık koşulla rı ve tasarım yöntemleri verilmektedir. Cebirsel ve di namik parçalardan oluşmuş bir sistem için problemler ye niden tanımlanmakta, çözülebilirlik sınırlarının geniş lediği gösterilmektedir. Tezin ana hatları ve başlıca katkıları aşağıda bölümler halinde özetlenmiştir. Bölüm 2' de tezde kullanılan geometrik yaklaşım için gerekli matematik kavramlar özetlenmekte ve notasyon ta nıtılmaktadır. Bu kavramlar geometrik yaklaşımla ilgili literatürde [1-6] iyi bilinmekle beraber çoğunlukla da ğınık biçimde ve farklı notasyonlar kullanılarak yer al maktadır. Bu bölümde topluca ve tek bir notasyon kulla nılarak verilen kavramlar tezin kendi içerisinde tam ol masını sağlamakta ve okuyucuya referans kolaylığı temin etmektedir. Bu amaçla lineer cebirle ilgili olarak line er denklem sistemlerinin çözümlerinin varlığı ve tekliği için teoremler verilmekte ve geometrik yaklaşımda kulla nılan değişmez alt uzaylar tanıtılmaktadır. Yönet ilebi lirlik, gözlenebilirlik, kararlılaştırabilirlik ve sezi lebilirlik gibi sistem teorisiyle ilgili temel kavramlar değişmez alt uzayların özellikleri olarak tanımlanmakta dır. Bölüm 2' de tanıtılan değişmez alt uzayların uygula masına bir örnek olarak BBP Bölüm 3' de incelenmekte, problemin sabit ve dinamik ölçüm geri beslemesi ile çö zümü için gerek ve yeter koşullar ve geri besleme kural larının bulunması için yöntemler verilmektedir. Bu bö lümde yer alan sonuçlar ve tanıt teknikleri tezin ileri- ki kısımlarında kullanılmaktadır. BBKP ile ilgili özgün sonuçlar Bölüm 4' de toplan mıştır. Literatürde bilinmeyen girişli sistemler için gözleyicilerin varlık koşulları bilindiği halde, bu ko şullar genellikle çeşitli alt uzaylar cinsinden veril mekte, sistemin gözlenebilirlik, sezilebilirlik gibi ya pısal özellikleriyle ilişkisi bilinmemektedir. Bu açığı kapamak amacıyla ÇIT sınıfı gözleyicilerin varlığı için literatürde verilmiş olan koşullar yeniden düzenlenerek gözlenebilirlik ve sezilebilirlik kavramları ile ifade edilmeye uygun biçime getirilmiştir (teorem 4.1-4.3). Daha sonra bu koşullar tüm durum gözleyicileri için özelleştirilerek kuvvetli gözlenebilirlik ve kuvvetli sezilebilirlik [39-41] cinsinden koşullar elde edilmiş tir. Böylece teorem 4. 7' de kuvvetli sezilebilirliğin ÇIT gözleyicilerin varlığı için gerek ve yeter koşul olduğu gösterilmekte aynı zamanda kuvvetli sezilebilirlik için (A, E) -değişmez alt uzaylar cinsinden bir geometrik koşul ix kaskad bağlanmasından oluşan bir yapı önerilmiştir (Şe kil 4.4). Burada amaç durum vektörünün mümkün olduğu ka dar büyük kısmını ÇT gözleyici kullanarak kestirmek ve ÇT gözleyicinin çıkışını ÇI gözleyici için giriş olarak kullanmaktır. Bu yapı kullanılarak minimum dereceli ÇIT sınıfı tüm durum gözleyicilerin kuvvetli sezilebilirlik cinsinden varlık koşulları ve tasarım yöntemi teorem 4. 10' da verilmektedir. Teorem 4.11 ise minimum derecele rin ÇT sınıfı gözleyicilerin en küçük sezilemez alt uzaylarının boyutuna eşit olduğunu göstermektedir. Bu sonuç kullanılan türev alıcı sayısı ile minimum derece arasındaki kesin ilişkiyi ortaya koymakta ve türev alıcı sayısı arttıkça derecenin azaldığını göstermektedir. Daha önceki kısımlarda geometrik dille verilmiş olan gözleyici tasarım yöntemleri Kısım 4. 5' de matrissel dile çevrilmiş ve bilinmeyen girişli, miminum dereceli ÇIT sınıfı tüm durum gözleyicilerin tasarımı için bir algoritma verilmiştir. Verilen yöntem literatürde bili nen girişli sistemler için verilmiş olan yöntemlere [1,46] benzemekte ve gözleyici matrislerinin, sistem denklemlerinden durum uzayı dönüşümüyle elde edilen yeni denklemlerde görülen alt matrisler cinsinden hesaplanma sına imkan tanımaktadır. Matrissel dile çevrilen gözle yicilerin varlık koşulları ve tasarım yöntemleri sonuç teorem 4. 4* de özetlenmektedir. Bölüm 5' de BBP ve BBKP'nin çözümü frekans tanım bölgesinde polinom ve rasyonel matrisler kullanılarak incelenmekte ve problemler arasındaki duallik ilişkisi açıklanmaktadır. Sistem teorisinde frekans tanım bölgesi yaklaşım son yıllarda gelişmiş ve [51,52,56-58] in öncü lük ettiği çalışmalarla çok girişli-çok çıkışlı sistem lere uygulanabilir hale gelmiştir. Bu tezde incelenen problemler açısından bu tür bir yaklaşım problemin daha iyi anlaşılması ve kimi zaman sayısal açıdan daha uygun çözümler sunması bakımından önem taşımaktadır. Bu amaçla BBP ve BBKP'nin çözülebilirliğinin rasyonel matris denk lemlerinin çözümlerinin varlığına eşdeğer olduğu teorem 5.1 ve teorem 5. 4' de gösterilmiştir. Bu teoremler lite ratürde gözlenebilirlik veya yönetilebilirlik varsayım ları altında [27, 58]' de verilen benzer sonuçları bu var sayımların sağlanmadığı durumlar için genelleştirmekte dir. Elde edilen sonuçların bir yan ürünü olarak ÇIT sı nıfı geri besleme kurallarının bulunması için [25] 'de verilen yöntemden farklı bir yöntem (teorem 5.3) ve ÇIT sınıfı BBP ile ÇIT sınıfı sıfır durum gözleyici problem leri arasında bire-bir bir dual ilişki (Tablo 5.1) ve rilmiştir. Kısım 5. 2 'de bilinmeyen girişli sistemlerin gözle nebilirliği ve sezilebilirliği için Bölüm 4 'de verilmiş xı olan dinamik ve geometrik koşullardan yola çıkarak, po linom sistem matrisler cinsinden koşullar elde edilmiş tir. [37] 'de de yer alan bu koşullara ek olarak bilinen- başlangıç durumu-gözlenebilirlik için polinom sistem matrisi cinsinden yeni bir koşul teorem 5. 8' de çıkarıl mıştır. Sayısal açıdan test edilmeye çok uygun olan bu koşul sistemlerin sağ ve sol terslerinin varlığının in celenmesi için de kullanılabilir. Polinom sistem matris ler cinsinden verilen koşulların sistem sıfırları cin sinden yorumu teorem 5. 10' da sunulmaktadır. Bölüm 6' da BBP ve BBKP'nin çözümü cebirsel ve dina mik parçalardan oluşmuş ayrıştırılmış bir sistem için incelenmektedir. Gerçekte pek çok fiziksel sistemin cebirsel ve dinamik parçalardan oluşmuş olduğu düşünüle bilir. Örneğin bir elektrik devresinde direnç, bağımlı ve bağımsız kaynaklar cebirsel alt sistemi; kapasite, self gibi elemanlarsa dinamik alt sistemi oluştururlar. Literatürde bu tür sistem gösterilimi durum denklemleri nin çıkarılmasında veya bir sentez probleminde ilk adım olarak kullanılmaktadır. [71] 'de cebirsel ve dinamik parçalardan oluşmuş bir m-kapılının yönetilebilirliği, gözlenebilirliği ve bu özelliklerin dinamik n-kapılının seçimiyle nasıl değiştikleri incelenmiştir. Ayrıştırıl mış sistemlerde BBP ve transfer matrisi değişmez bırakan dinamik alt sistemlerin bulunması sorunu daha sonraki çalışmalarda ele alınmıştır [72-74]. Bu tezde BBP ve BBKP yukarıda sözü edilen çalışma lar doğrultusunda ayrıştırılmış sistemler için yeniden tanımlanmakta ve çözülebilirlik sınırlarının genişlediği gösterilmektedir. Kısım 6. 2' de tanımlanan açık çevrim (kapalı çevrim) BBP'nde amaç bileşik sistemi bozucu bas tırılmış kılacak dinamik alt sistemin (dinamik alt sis tem ve geri besleme kuralının) seçimidir. Tanımlanan problemlerin eşdeğer olmasını sağlayan bir yeter koşul teorem 6.1 'de verildikten sonra açık çevrim BBP teorem 6. 2 'de çözülmüştür. Teorem 6. 3' de ise sistemi hem bozucu bastırılmış hem de kararlı kılacak dinamik alt sistemle rin varlığı için gerek ve yeter koşullar verilmiştir. Kapalı çevrim BBP durum geri besleme, durum ve bozucu geri besleme ve dinamik ölçüm geri besleme kontrol ku ralları için teorem 6. 4-6. 6' da çözülmektedir. Geri bes leme problemlerinin çözümü ayrıştırılmamış sistemler için verilen çözümlerle hemen her noktada çözülebilirlik açısından karşılaştırılmış, ayrıştırılmamış sistemlerde ki durumun aksine tüm geri besleme problemlerinin hemen her noktada çözülebilir olduğu gösterilmiştir (teorem 6.7). BBP' lerinin pasif ve kayıpsız dinamik alt sistem lerle çözümü için gerek ve yeter koşullar teorem 6. 8 'de verilmiştir. Bu sonuçlar kesin pozitif ve simetrik mat rislerin temel bir özelliğini açıklayan yardımcı teorem 6. 3' e dayanmaktadır. xıı [71] 'de ayrıştırılmış sistemlerin gözlenebilirliği için elde edilmiş olan sonuçlar kısım 6.3 'de bilinmeyen girişli sistemler için genelleştirilmektedir. Teorem 6. 13 'de bileşik sistemi kuvvetli gözlenebilir (kuvvetli sezilebilir) kılan dinamik alt sistemlerin varlığı için gerek ve yeter koşullar ve var olduğu takdirde hesaplan masını sağlayan bir yöntem verilmiştir. Bu sonuç bilin meyen girişlerin olmaması halinde [71]' de elde edilen sonuçla çakışmaktadır. Ayrıştırılmış sistemlerin bili- nen-başlangıç durumu-gözlenebilirliği ise teorem 6.11, 12 'de incelenmiştir. Bu sonuçların bir yan ürünü olarak ve duallik ilkesinden yararlanarak elde edilen ayrıştı rılmış sistemlerin yönetilebilirliği, kararlılaştırıla- bilirliği sağ ve sol terslerinin varlığı için gerek ve yeter koşullar da bu kısımda yer almaktadır. Elde edilen tüm sonuçlar yapıcı olup dinamik alt sistemlerin tasarı mı için kavramsal algoritmalar kısım 6. 4' de önerilmiş tir. BBP ve BBKP'nin ayrıştırılmış sistemler için çözümü Tablo 6.1 ve Tablo 6. 2' de özetlenmektedir. Bu çalışmada ele alman problemleri ayrıştırılmış sistemler için incelemenin getirdiği üstünlük ayrıştı rılmış sistemi oluşturan parçalardan dinamik alt siste min değişken yapısından kaynaklanmaktadır. Bu açıdan ba kıldığında literatürde durum geri besleme, çıkış geri besleme gibi klasik yöntemlerle incelenmiş olan model uyumlaştırma, etkileşimsiz kontrol, yaklaşık bozucu bas tırma gibi problemlerin de ayrıştırılmış sistemler için incelendiğinde çözülebilirlik sınırlarının genişleyeceği öngörülebilir. Bu çalışmada elde edilen sonuçlar ve kul lanılan yöntemler yukarıda sözü edilen benzer problemle rin ayrıştırılmış sistemlerde çözümü için bir temel oluşturacak niteliktedir.
-
ÖgeComputerized Simulation And Measurement Of Power System Harmonics(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1990) Brown, Peter James ; Tunçay, R. Nejat ; 14168 ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringGüç Sistemlerinde Harmoni ki er özet Güç sisteminde çalışan mühendisler için bilgisayar ile analiz önemli bir araç olarak kullanılmaktadır. Güç sistemindeki bozulmalar ve sorunların değerlendirilmesinde, güç sistemlerinin benzetişimi ve model lenmesi gerekli olur. bevredeki bozulmalar çok kez sistemdeki Uç faz akım ve gerilim dalga seki 11 er indeki bozulmalar olarak ortaya çıkar. Uluslararası düzeyde çalışma konusu olan bir bozulma şekli ise. günümüzün modern güç sistemlerini olumsuz olarak et kil e yen, " Güç Sistemi Harmoni kl eridir ". Bu konuda çeşitli ülkelerde belirlenmiş olan uluslararası sınır değerler Tablo 1.1 de sunulmuştur. Güç sistemindeki A. A. harmonikleri, sistemi artan bir oranda etkilemekte, tesislerde zarara ve güç kesin tilerine neden olmaktadır. Her ne kadar süzgeç devreler, yaygın bir şekilde kullanılmaya başlanmışsa da, süzgeci eme tesislerinin toplam maliyeti artırması, Statik VAr Sistemi yada Ark Fırını gibi tesislerde kullanılan süzgeçlerde, maliyet optimizasyonunu gerekli hale getirmiştir. Sorunun en önemli kısmının ise güç sistemindeki harmoni kl er in ku ramsal olarak hesaplanmasında bulunduğu görülmektedir. Bu çalışma, zamanla değişen yüklerin ve bunların meydana getirdiği harmoniklerin incelenmesi amacı ile geliştirilen, bilgisayarlı ölçüm ve benzetişim yöntemleri ni içermektedir. Bir çok uygulama ile birlikte, İstanbul Hafif Raylı Ulaşım Sistemi dinamik bir yük olarak ele alınmış birer dakika ara ile bulunan deneysel akım ve geri lim harmonikleri, benzetişim sonunda hesaplanan kuramsal sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Hesaplamalarda zaman domeni ve " Hızlı Fourier Dönüşüm " CFFT3 bağıntıları kullanılmış tır. Yukarıdaki kuramsal yönteme ek olarak, dengeli ve dengesiz çok fazlı yük durumlarını kapsama alabilen, yeni bir " Karma Yöntem " geliştirilmiştir. Bu yöntemde her yüke ilişkin zaman domeni denklemleri ele alınmış ve harmoni ki er bu ayrıntılı modelde hesaplanarak güç sistemi analizin de kullanılmıştır. Güç sistemi ise " YBARA Admitans Matrisi Yöntemi " ile tanımlanmıştır.
-
ÖgeReferans Kısmi Boşalma Kaynağının Yüksek Doğru Gerilim Koşullarında İncelenmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1991) Kalenderli, Özcan ; Özkaya, Muzaffer ; 14416 ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringBir sivri uç-yarıküre elektrot düzeni olan referans kısmi boşalma (korona) kaynağı, yüksek gerilimde, sabit genlikli ve sıklıklı boşalma darbeleri üreten ve kısmi boşalma ölçme devrelerinin ölçeklenmesinde kullanılan bir düzendir. Alternatif gerilimde kullanım koşulları belirli olan bu düzenin, bu çalışmada, doğru gerilimde kullanım olanakları araştırılmış ve çalışma koşulları belirlenmeye çalışılmıştır. Referans korona kaynağında boşalma büyüklükleri ile elektrot düzeninin biçim ve boyutları arasındaki ilişkiyi incelemek amacıyla kuramsal ve deneysel elektrostatik alan incelemeleri yapılmıştır. Analitik alan incelemelerinde, yaklaşık hesap yöntemi, görüntü yükleri yöntemi ve sferoidal ve paraboloidal koordinatlar; sayısal alan incelemelerinde sonlu elemanlar yöntemi; deneysel alan incele melerinde de elektrolitik banyo ve yarıiletken kağıt yöntemleri kullanılmıştır. Yüksek doğru ve alternatif gerilimde yapılan kısmi boşalma deneylerinde, referans korona kaynağında boşalma büyüklüklerine siv ri uç eğrilik yarıçapının, elektrot açıklığının, sıcaklığın ve basıncın etkileri incelenmiş; kısmi boşalma ölçme frekansının önemi ve kaynağın çevreye yayınladığı radyo parazitlerinin uzaklık ve gerilimle değişimi araştırılmıştır. Deneysel incelemelerde, kuramsal incelemelerde de olduğu gibi, boşalma büyüklüklerine etkiyen en önemli etkenin sivri uç eğrilik yarıçapı olduğu görülmüştür. Yapılan incelemeler, referans korona kaynağının yüksek doğru gerilim koşullarında da kullanılabileceğini göstermiştir.
-
ÖgeYeni Bir Gerilim Ara Devreli Evirici İle Derin Kafesli Çelik Rotorlu Asenkron Motorun Modellenmesi Ve Denenmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1992) Dinler, Selahattin ; Tunçay, R. Nejat ; 21731 ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringBu tezin ilk kısımlarında evirici çıkış gerilim dalgasında harmonikleri azaltmak amacınla, darbe genlik ve genişlik modülasyonunu birlikte içeren yeni dalga şekilleri önerilmiştir. önerilen çıkış gerilim dalgasında toplam harmonik distorsiyonu % 7.7 ye düşürülmüştür. Çalışmanın ikinci kısmında yeni bir gerilim ara devreli evirici tasarımı yapılarak gerçekleştirilmiştir. Bu evirici sistemle kütle çelik ve derin bakır kafesli çelik rotorlu asenkron motorlar beslenmiştir. Gerçekleştirilen eviricide optimum bir çıkış gerilim dalgası seçilerek, asenkron motor hız denetiminde düşük devirlerde çeşitli problemlere neden olan 6 inci harmonik momentlerinin yok olması sağlanmıştır. Tezin son kısmında derin bakır kafesli çelik rotorlu asenkron motor için bir eşdeğer devre geliştirilmiştir. Bu eşdeğer devre kuramsal olarak çözülmüştür. Geliştirilen eşdeğer devrenin deneysel sonuçlarla uygunluğu görülmüştür. önerilen yeni eşdeğer devre modelinin bu tür motorların analizinde başarı ile kullanılabileceği anlaşılmaktadır.
-
ÖgeKablolu Enerji Dağıtım Sistemlerinde Maliyet Minimizasyonunna Ait Yeni Bir Yaklaşım(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1993) Pekiner, Fahri Okan ; Tüfekçi, Turgut ; 39183 ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringBu tez çalışmasında, yerleşme yoğunluğu yüksek şehir bölgelerine ait kablolu enerji dağıtım sistemleri için yeni yaklaşımlar geliştirilmiştir. Önce sistemi meydana getiren alçak gerilim fiderleri, orta gerilim fiderleri, dağıtım transformatörleri ve kesici, ayırıcı vb. gibi elemanlardan meydana gelen dağıtım posta elemanlarına ait güç kayıpları ve buna bağlı olarak yıllık enerji kayıpları belirlenmiştir. Daha sonra, bugünkü değer analizi formülasyonuna göre her bir elemana ait ilk yatırım maliyetleri ve daha önce çıkarılan yıllık enerji kayıpları dikkate alınarak belirlenen işletme kayıpları ve bunların toplamlarından da toplam maliyet ifadeleri elde edilmiştir. Elde edilen işletme maliyeti ve toplam maliyet ifadelerindeki yük, kayıp faktörü ve enerji maliyetleri yıllık eşdeğer üniform büyüme oranları kullanılarak sabit, Lineer ve nonlineer modeller ile modellenmiş ve aralarındaki yirmiyedi ayrı durum için toplam işareti altında bu durumlara ait seri açılım toplamlarının tek ifade ile elde edilmesi gerçekleştirilmiştir. Ayrıca alçak gerilim ve orta gerilim fiderleri ile dağıtım transformatörleri için regresyon analizi kullanılarak çeşitli orjinal ilişkiler elde edilmiş ve bunların daha önce çıkarılan maliyet ifadelerinde yerleştirilmesi ile yeni yaklaşık maliyet ifadeleri bulun¬ muştur. Elde edilen son ifadeler kullanılarak, verilen bir yük için optimum alçak ve orta gerilim fider kesiti ile optimum norm transformatör gücünü veren yeni orjinal ifadeler elde edilmiştir. Son olarak, elde edilen yaklaşık maliyet ifadelerinin Nonlineer Programlama Tekniği ile kullanılması gerçekleştirilmiştir. Çalışmada, ülkemizde mevcut sistemlerde kullanılan gerçek sayısal değerler göz önünde bulundurularak hesaplamalar yapılmış ve sonuçlar grafik olarak verilmiştir.
-
ÖgeKarma Değişkenli Programlama Yöntemi İle Alçak Gerilim Dağıtım Şebekelerinin Tasarımı(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1993) Türkay, Belgin (Emre) ; Tüfekçi, Turgut ; 39178 ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringÇalışmada, alçak gerilim dağıtım şebekesinin bilgi sayar destekli tasarımının yapılabilmesi için matematik sel model geliştirilmiştir. Model şebekenin doğal yapı sının tanımlanmasına uygun olan karma değişkenli programlama olarak formüle edilip bilgisayarda çözülmüştür. Dağıtım şebekelerinin bilgisayar ile tasarımından amaç, dağıtım transformatör merkezleri ile hatların kayıplar ve tesis maliyeti güvenilirlik sınırları içeri sinde minimum olacak şekilde yerleştirilmesidir. Matematiksel modeldeki toplam tesis maliyeti şebeke koşullarını belirleyen sınır denklemlerine göre minimize edilmektedir. Selistirilen matematiksel model yardımıyla en iyi şebeke tasarımı belirlenir. Matematiksel programlama tekniği kullanıldığında mühendisler hesapları yapmak yerine sadece sonuçları incelemek için zaman harcar. Türkiye gibi hızla gelişen bir ülkede hızlı ve verimli bir yöntemle şebeke tasarımı yapılması oldukça önemlidir. Çalışmada önerilen matematiksel programlama tekniği kullanılarak bu amaca ulaşmak mümkündür. Yapılan çalışmanın. sonuçları bilgisayar ile modelleme yaklaşımının dağıtım şebekelerinin tasarımı için uygun bir yöntem olduğunu göstermiştir. Ayrıca bu şekil de tasarıma sahip bir şebekeyle tüketicilere enerji kesintisinin az olduğu emniyetli bir elektrik enerjisi iletmek mümkün olacaktır.
-
ÖgeAlternatif Akım-doğru Akım Sisteminde Ayrık Yöntem Kullanımı İle İlgili Optimal Güç Dağılımı Hesabı İçin Yeni Bir Yaklaşım(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1993) Arifoğlu, Uğur ; Yazgan, Bingül ; 39179 ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringSunulan bu çalışma ile ilk defa negatif gr adi eni yön¬ tem yardımıyla alternatif akım-doğru akım optimal güç akı¬ şı gerçekleştirilmiş ve yine ilk olarak bir ayrık alterna¬ tif akım - doğru akım güç akışı yaklaşımı optimizasyon he¬ saplamalarında kullanılabilir duruma getirilmiştir. Ayrık yöntemden bu amaca uygun olarak faydalanabilmek icin»algo¬ ritmasında bazı değişikliklerin yapılması gerekmektedir. Bu çalışmada yapılan değişikliklerin, ayrık yöntemi üstün kılan genel yapıya zarar vermediği,' yakınsama iterasyon sayısı ile hızında olumsuz yönde bir değişmeye yol açmadı¬ ğı gösterilmiştir. Önerilen yaklaşım içinde, çoğu çalışmadan farklı ola¬ rak, alternatif akım sistemi içinde yer alan kademe ayar¬ lı transformatörlerin kademe ayar değerleri bara admitans matrisine sokulmadan güç akışı hesaplamalarında kullanıl¬ mıştır. Böylece kademe ayarının her yeni değerleri için bara admitans matrisi tekrar hesaplanmamaktadır. Ayrıca bu yaklaşım optimizasyon hesaplamalarında da kolaylıklar sağlamaktadır. Doğru akım sistemi değişkenlerinden çeviri¬ ci aktif güçleri, çevirici transformatörleri kademe ayar değerleri ve referans çevirici çıkışı doğru gerilim değe¬ ri kontrol değişkenleri olarak; çeviriciye doğru akan al¬ ternatif akım faz açıları, referans çevirici dışındaki di¬ ğer çevirici çıkış doğru gerilim değerleri, çevirici çı¬ kışı doğru akım değerleri ve tetikleme açıları ise durum değişkenleri olarak kabul edilmiştir. Böylece ayrık yön¬ tem yaklaşımı genel hatları ile korunmuştur. Ayrıca, kade¬ me ayar değeri ve referans çevirici çıkışı doğru gerilim değerinin kontrol değişkenleri olarak seçilmesi ile de,al¬ goritma içinde yapılan hesaplamalar optimizasyon sürecine taşınmış, böylece güç akışı hesaplama süresi azaltılmıştır. Hesaplamalar, hem P-aktif hem de Q-reaktif optimal güç akışını aynı algoritma içinde gerçekleştirebilecek bir yaklaşım üzerine bina edilmiştir. Böyle bir yaklaşım ise, kontrol değişkenlerinin optimizasyon türüne göre ayrıma tabi tutulmasını gerektirmiştir. Kontrol değişkenlerinin optimizasyon türü ile ilgisi gözetilerek, çevirici aktif güçleri P,geri kalanlar ise Q optimizasyonu kontrol değiş¬ keni olarak alınmıştır. Ayrık yaklaşıma ait tüm eşitlik¬ ler, optimizasyon hesaplamalarına yeni bir Lagrange sabi¬ ti yardımı ile taşınmıştır. Çalışma sonunda, yukarıda ge¬ nel hatları ile açıklanan alternatif akım-doğru akım opti¬ mal güç akışı yaklaşımı örnek bir sistem üzerinde test edilmiştir.
-
ÖgeÇok Makinalı Güç Sistemlerinde Parametre Adaptif Kontrol Yönteminin İncelenmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1993) Demirören, Ayşen ; Tacer, M. Emin ; 39181 ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringBu tezde, çok makinalı güç sistemi içindeki turbo- generatörlerin uyarmaları ve mekanik girişlerinin birlik te kontrolü adaptif kontrol tekniği ile simüle edilmiş tir. Son yıllarda adaptif kontrol tekniklerinin uyarma kontroluna uygulanması önem kazanmıştır. Bu çalışmada, uyarma ile mekanik regülatör girişlerinin adaptif kontro lü, çok giriş-çok çıkışlı biçimde, güç sistemindeki her makina üzerinde uygulanmıştır. Kullanılan Parametre Adaptif Kontrolü modelinde, seçilen kestirim algoritması işlem sayısı daha az olan Projeksiyon II kestirimi olup, hesaplama süresinde kazanç sağlamıştır. Tezdeki çalışmalar beş bölüm altında toplanmışlardır. Bu bölümler kısa başlıklar halinde aşağıdaki gibidir. Birinci bölümde, adaptif kontrolün güç sistemleri ne uygulanması konusunda literatür araştırmaları ve konuya kısa bir giriş yapılmıştır. İkinci bölümde, adaptif kontrolün en önemli kısımlarından birini oluşturan kestirim algoritmaları tanıtılmış, Projeksiyon II testirimini kullanan ve daha önce tek makinalı sisteme uygulanmış olan adaptif yöntem tek giriş- tek çıkışlı sistemler için tanıtılmıştır. Üçüncü bölümde, sistemin modeli oluşturulmuştur. Bunun için, önce sistemi oluşturan senkron generator, uyarma, mekanik regülatör, transformatör şebekeye ait modeller kurulmuş ve bunlar için varsa sınırlamalar belirtilmiştir. Aynı bölümün daha sonraki ayrıtlarında, kısa devre durumu ve sonrasındaki şebeke değişimlerinin nasıl modellendiği anlatılmıştır. Dördüncü bölümde, güç sistemlerinin kontroluna duyulan ihtiyaç ve kullanılan adaptif algoritmanın tezde uygulanan şekilde çok giriş-çok. çıkışlı durumu tanıtılmış, simülasyon incelemesinin alt programlara dayanarak gerçekleştirilmesi sunulmuştur. Tezde turbogenerator birimleri ve şebeke için verilen ilk değerler ile hesaplanan sürekli çalışma büyüklükleri ve simülasyon sonuçlarını gösteren eğriler yine bu bölümde verilmiştir. Beşinci bölümde, tezde elde edilen sonuçlar verilmiş, gelecekte yapılması önerilen çalışmalardan bahsedilmiştir.
-
ÖgeŞehiriçi Haberleşme Kablolarının, Yf Parametrelerinin İncelenmesi Ve 2 Mbit/s'de Kullanılabilirliğinin Araştırlması(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1994) Yılmaz, Güneş ; Durusoy, Günsel ; 39306 ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringTeknolojinin bugünkü seviyesinde gerekli incelemeler yapıp önlemler alındığında, dağıtım kablolarının bir kısmında, bakır iletkeni! çift üzerinden 2.048 MBit/s sayısal haberleşme, teknik açıdan mümkün, ekonomik açıdan uygun ve gelecek 10-15 yıl içerisinde abonelerin büyük çoğunluğu için yeterli olacağı düşünülmektedir. Dolayısıyla mevcut telefon şebekesinde ses frekans dağıtım kablolarının yüksek frekans parametrelerini inceleyip, ne oranda 2 M Bit Is sayısal haberleşmede kullanılabileceğinin araştırılması faydalı olacaktır. Bu çalışmada deney ve incelemeler iki yönde yapılmıştır. 1. Teorik hesaplamaların, pratik ölçmeler ve deney sonuçlarıyla ne derece bağdaştığının incelenmesi; 1 kHz -10 MHz frekans bandında geçerli olmak üzere teorik hesaplamalarla bulunan kablo birincil ve ikincil parametreleri, yakın uç ve uzak uç diyafoni zayıflaması değerleri, dağıtım şebekesinde kullanılan 0.4 mm, 0.5 mm, 0.6 mm ve 0.9 mm çapında bakır iletkenli PD - AP- A ve PDF tipi kablolarda yapılan incelemeler ve deney sonuçlan ile kıyaslanmış, formüllerin çok az hata ile (< %3 veya < %2 ) geçerli olduğu frekans bandları tesbit edilmiştir. Ayrıca hat zayıflaması ve karakteristik empedansı hesaplama formüllerine frekansla değişen düzeltme faktörü ilavesi teklif edilmiştir. Çok çiftli kablolarda, çiftler arası diyafoni etkisi daha net incelenebilmesi için bozucu etkinin şiddetine göre 5 gruba ayrılmış ve her grup için ampirik formüller teklif edilmiştir. 2. Dağıtım Kablolarının 2 M Bit/s Hızında Sayısal Haberleşmeye Uygunluğunun İncelenmesi Telefon şebekesi olarak döşenen ses frekans dağıtım kabloları 1 kHz - 2 MHz arası kullanıldığında, hat zayıflaması yapısal düzgünsüzlükler ve eklerden (muflardan) gelen yansımalar, komşu çiftler arası diyafoni gibi faktörlerin etkisi, yüksek rekanslarda çok daha şiddetlidir. 2 MBit/s sayısal haberleşmede kullanılan HDB3 kodu (fN= 1.024 kHz) yerine, 2B1Q kodu(fN=512 kHz) kullanıldığında, hattaki zayıflama ~%25-30 az olur, diyafoni zayıflaması ise 3-4dB daha yüksektir. Bunun sonucu olarak2B1Q kodlama sistemi, kullanabilen maksimum kablo uzunluklarının ~ % 45 kadar artmasını sağlar. Bu tezde telefon şebekesine döşenen toplam 8 tip, dolgulu ve dolgusuz kablonun gerçek kanal kapasitesinin frekansla değişimi incelenmiş, 512 kHz ve 1024 kHz' de maksimum kullanılabilen uzunluklar tesbit edilmiştir. Aynı temel demet içinde birden fazla ( 2,3,4 ve 5 ) çiftin 2 MBit/s hızında haberleşme kanalı olarak kullanıldığında maksimum uzunlukların ne oranda azaldığı gösterilmiştir. Çift sayısı 10 ile 1200 arası değişen 0.4 mm, 0.5 mm, 0.6 mm ve 0.9 mm bakır telli kablolarda, çiftlerin % 10, % 20,. % 50 ve % 100'ü iletişim hızı 2 MBit / s sayısal haberleşmede kullanıldığında, işaret gürültü oranı 15 dB'den az olmaması şartıyla maksimum hat uzunlukları tesbit edilmiştir.
-
ÖgeElektrik Enerji İletim Şebekelerinin Optimal Genişletme Planlaması(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1994) Sohtaoğlu, Nazif Hülagü ; Tarkan, Nesrin ; 39680 ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringElektrik enerji iletim sistemi genişletme planlaması problemi» elektrik enerji sistemlerine ilişkin planlama çalışmaları içerisinde çözümü en zor olan problemlerden birisidir. Enerji iletim sistemi genişletme planlaması algoritmalarını geliştirmek üzere yapılan çalışmalarda genişletme planlaması problemine bir matematik optimizasyon problemi olarak yaklaşılarak, eşitlik ve/veya eşit sizliklerden oluşan bir kısıtlama kümesinin etkisi al tında bir amaç fonksiyonunun optimizasyonunu sağlamak yoluna gidilmiştir. Bu şekilde günümüze kadar önerilen yöntemlerin çok az bir bölümü dışında diğerleri, deneysel evrelerinin ötesinde geliştirilememiş veya gerçek planlama çalışmalarına uygulanamamıştır. Bu çalışmada önerilen yöntemde, daha önce yapılan çalışmalarda saptanan zorlamalardan kaçınılmış, teknik, ekonomik ve güvenilir şebeke yapılarının elde edilmesine yönelik olarak izlenen adımlar ile uygulamadaki planlama çalışmaları arasında uyum bulunmasına özen gösterilmiştir. Özellikle, başlangıçta enerji sisteminden ayrık bara bulunması durumunda ortaya çıkan güçlüklerin ortadan kaldırılması amaçlanmıştır. Önerilen yönteme göre, başlangıç şebeke yapısı tasarlanmakta ve bu yapıdan hareketle bu çalışmada tanımlanan etkinlik endeksi kullanılarak, etkin olmayan iletim hatları devreden çıkarılmaktadır. Bunun sonucun da, normal işletme koşulları altında optimal şebeke yapısı belirlenmektedir. Sürekli hal işletme koşullarında belirlenen optimal şebeke yapısı üzerinde açma analizi gerçekleştirilmektedir. Açma analizi sonuçlarına bağlı olarak, nominal şebeke yapısı aşırı yüklenmeler açısından kontrol edilmekte ve aşırı yüklenmenin mevcut olduğu durumlarda, aşırı yüklenmeleri ortadan kaldıracak en etkin iletim devresi eklemeleri bulunmaktadır. Bu işlem, geliştirilen şebeke yapısındaki hiçbir iletim devresi üzerinde aşırı yüklenme saptanmayıncaya kadar yinelenmekte ve sonuçta açmalı işletme koşullarında optimal şebeke yapısına ulaşılmaktadır. Çalışmada bütün bu işlemleri gerçekleştirecek bir bilgisayar algoritması verilmiş ve yöntemin geçerliliği, yayınlarda oldukça sık karşılaşılan Test Sistem üzerinde uygulama ile kanıtlanmıştır. Ayrıca, Türkiye Batı Anadolu Enter könekte Sistemi üzerinde gerçek verilere dayanarak yapılan uygulamalar sunulmuştur.
-
ÖgeÜstün iletkenli senkron makinalarda kararlılık analizi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1994-09-24) Zeynelgil, Lale ; Tacer, Emin M ; 39681 ; Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBu çalışmada, üstüniletkenli senkron generatörlerinin kararlılık analizi, makinanın tek ve çift rotor ekranı olması durumu için yapılmıştır. Günümüzde, elektrik enerjisine olan gereksinimin gün geçtikçe artması, güç sistemlerinde, üretim birimlerinin (generatörlerin) güçlerinin gittikçe büyütülmesine, iletim ve dağıtım şebekelerinin gittikçe karmaşıklaşmasına yol açmaktadır. Bunun sonucu olarak, gittikçe büyüyen güç sistemlerinde kararlılık sorunu daha da önem kazanmaktadır. Diğer taraftan, artan elektrik gereksinimini karşılamak için, gittikçe daha büyük güçlü senkron generatörler gerekmektedir. Bu sorunların gelecekte de önemini koruyacağı görüşü ile bu çalışmada, son yıllarda üzerinde yoğun çalışmalar yapılan üstüniletkenli senkron makinanın kararlılık açısından simülasyonu yapılmıştır. Tezin birinci bölümünde, önce güç sistemlerinde artan üretim gücü ve kararlılık sorunu hakkında bilgi verilmiş ve üstüniletkenli generatörlerin üstünlükleri belirtilmiştir. Daha sonra, üstüniletkenliğin tanımı yapılmış ve üstüniletkenler konusunda yapılmış olan çalışmalar hakkında bilgi verilmiştir. Son olarak, üstüniletkenlerin uygulama alanları, özellikle güç sistemlerindeki uygulamaları konusunda yapılmış olan çalışmalar anlatılmıştır. Tezin ikinci bölümünde, üstüniletkenlerin temel özellikleri anlatılmış, sınıflandırılması yapılmış, Tip-1 ve Tip-2 üstüniletkenlerin özellikleri incelenmiştir. Daha sonra, üstüniletkenlerin kararlılığı açıklanmıştır. Tezin üçüncü bölümünde, üstüniletkenli senkron makinaların yapısal özellikleri tanıtılmış, alışılagelmiş senkron makinalardan olan farklılıkları verilmiştir. Sonra, tek ve çift rotor ekranına sahip üstüniletkenli senkron makina için matematiksel modeller elde edilmiştir. Son olarak, düzeltilmiş merdiven tipi eşdeğer devre kullanılarak, çift rotor ekranına sahip üstüniletkenli senkron makina için bir matematiksel model oluşturulmuştur. Tezin dördüncü bölümünde, tezde yapılmış olan simülasyon çalışması açıklanmış ve elde edilen sonuçlar verilmiştir. Son bölümde ise, sonuçlar değerlendirilmiş ve gelecekte bu konuda yapılabilecekler ile ilgili önerilerde bulunulmuştur.
-
ÖgeEnerji İletim Sistemlerinde Gerilim Kararlılığının Yeni Bir Yaklaşımla İncelenmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1995) Yalçın, Mehmet Ali ; Yükseler, H. Nusret ; 46553 ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringYapılan bu çalışmada, farklı hat işletme düzenlerinin ve elektriksel büyüklüklerin gerilim kararlılığına olan etkileri, yüklerin statik ve dinamik etkilerini de kapsayacak şekilde, ve yük akışı analizlerinin uygulamalarına dayalı olarak incelenmiştir. Öncelikle, yükler gerilim kararlılığı açısından bir sınıflandırılmaya tabi tutularak genel yapılan incelenmiştir. Esas çalışma ise üç ana grupta toplanmıştır. Birinci grupta, iki barah bir sistem için, statik anlamda incelemeler yapılmıştır. Önce iki bara arasına bağlı paralel hatlar için, statik gerilim kararlılığı açısından önemli bir gösterge olan ve hat sonundan çekilen güç ile hat sonu geriliminin genliğinin değişimini gösteren P-V eğrileri elde edilmiştir. Bu eğrilerin elde edildiği analitik ifadeler yardımıyla; güç katsayısının, paralel hat sayısının, hat başı geriliminin, hat kayıplarının, hat uzunluğunun, reaktif güç kompanzasyonunun, seri ve şönt kompanzasyonlann, P-V eğrilerini nasıl etkilediği ve eğri üzerindeki kritik gerilim ve güç noktasının değişimleri örnek bir hat üzerinde incelenmiştir. Daha sonra ise yine örnek hat üzerinde, çeşidi nokatalarda seri ve şönt kompanzasyonlar uygulanarak altı değişik hat işletim modeli elde edilmiştir. Bu arada P-V eğrileri üzerindeki kritik noktalan veren ifadeler doğrudan elde edilerek, altı farklı hat işletim modelinde değişik yüzdelerde seri ve şönt kompanzasyonlar uygulanmış ve bunlara ilişkin kritik değerler doğrudan hesaplanarak bu hat modelleri için statik gerilim kararlılığı açısından bir iyilik sırası belirlenmeye çalışılmıştır. İkinci grup çalışmalarda ise önce dinamik yük elemanları ve dinamik gerilim kararlılığı esasları incelemiş ve dinamik yük elemanı olarak seçilen asenkron motorun uç gerilimi değişimi ile, çeşitli koşullarda etkileşimleri gözlenmiştir. Daha sonra ise, örnek alınan alti hat modelinin herbirine asenkron motor yükü bağlı iken hatlardan birinin açması şeklinde bir bozucu etki uygulanmış ve farklı kompanzayon yüzdeleri altında, hatların, dinamik yük elemanlarıyla birlikte dinamik gerilim kararlılığına etkileri incelenmiştir. Bu şekilde, bir hat işletim modelinin statik anlamda kritik değerleri belirlenirken, hatta dinamik yük elemanı bağlı olması durumundaki etkileri de irdelenerek çeşitli kıyaslamalar yapılmıştır. Son grup çalışmada ise statik gerilim karaklığı açısından, N-barah sistemlerin incelenmesi için bir yöntem geliştirilmiştir. Buna göre sistemin herhangi bir yük durumu için yük akışı yapılarak, sahram borası ve gerilim kararlılığı açısından ilgilenilen baranın dışındaki tüm baralardaki güçler eşdeğer admitanslara çevrilerek bara admitans matrisine katılmış, ve nxn Hk YBARA 2x2 ' ye indirgenerek, sistem, bahsedilen iki bara arasında indirgenmiştir. Bu şekilde elde edilen iki baralı sistemin ilk grup çalışmalarda belirlenen formüllerle kritik değerleri hesaplanmıştır. Daha sonra ilgili baranın yükü arttırılarak, yük akışı ıraksayana kadar kritik değerler hesaplanmaya devam edilmiştir. Bu yöntem, önce 11 baralı bir sisteme daha sonrada ülkemizden bir örnek olarak Kuzey Batı Anadolu Sistemine uygulanarak çeşitli işletme koşuflannda denenmiştir.
-
ÖgeGüç Sistemi Gözetiminde Yapay Nöral Devre İle Stokastik İşaret İşleme(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1995) Şeker, Serhat ; Çiftçioğlu, Özer ; 46563 ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringThe problem of detecting changes in system dynamics has been receiving growing attention in the last decade. Although the reason for this can vary, the case being dependent on the nature of application of concern, in particular, in a power plant the case is closely related to the plant 's operational safety. This is simply because the operational status is determined by the system dynamics and any non-stationary behavior has to be assessed correctly in order to be able to take appropriate action in time. in a steady-state course of a process the process variables fluctuate around their nominal values. This fluctuations are termed as noise and they contain substantial information about the system dynamics. As the noise has its individual statistical characteristics, any change in the system dynamics is reflected in the noise and this additional contribution to noise is relatively easily identified by means of advanced signal processing methods exploiting the modifıcation of the statistical properties. For this, a rather common approach is the signal modelling which concerns the process which is an output of a finite-order discrete time linear system driven by white noise. Such processes are called autoregressive (AR) as a general name and they can be represented in the form of a linear predictor which is actually a finite impulse response (FIR) fılter acting on the data. If a signal which is obtained from a random process is modelled by a time series, the error betvveen real and modelled signals can be presented by ep(n)=yn-y'n. Here, y' is the signal modelled by a time series and given by P y'n = -£«,y«-i 1=1 so that p ep(n) = yn+^aiyn_i i=l in this formulation, the ep is white noise processes. By arranging the last equation we öbtain an AR process of the form ix l The orthogonality of the backward residuals provides a fast convergence required in the training with the stochastic patterns. In the case of failure reflected in the signal subjected to analysis, a stressed outcome at the network 's output is produced as that information is new to the network and therefore is not consistent with the stored statistical information meant for duly estimation in normal operation. The above description of the signal modelling realized by coupling a lattice structure with a neural network indicate the enhanced change detection in system dynamics due to the nonlinearity of the neural network. Namely, the linear signal modelling is forced to be modified to non-linear signal modelling where the correlation between the linear and the non-linear models is greatly reduced by an appropriate choice of the algorithmic model of the neural network. Hence the signal- to-noise ratio where signal is the reflection of the change of system dynamics into the correlation and noise is the minimized correlation as obtained using neural network, is greatly improved as requried particularly in early fault detection and diagnosis applications. The utilization of feedforward neural network with noise signals for failure detection in process systems is demonstrated and verifications with the actual plant data with simulated failures on, are presented. xiv SUMMARY STOCHASTIC SIGNAL PROCESSING WITH NEURAL NETVVORK İN POWER PLANT MONITORING The problem of detecting changes in system dynamics has been receiving growing attention in the last decade. Although the reason for this can vary, the case being dependent on the nature of application of concern, in particular, in a power plant the case is closely related to the plant 's operational safety. This is simply because the operational status is determined by the system dynamics and any non-stationary behavior has to be assessed correctly in order to be able to take appropriate action in time. in a steady-state course of a process the process variables fluctuate around their nominal values. This fluctuations are termed as noise and they contain substantial information about the system dynamics. As the noise has its individual statistical characteristics, any change in the system dynamics is reflected in the noise and this additional contribution to noise is relatively easily identified by means of advanced signal processing methods exploiting the modifıcation of the statistical properties. For this, a rather common approach is the signal modelling which concerns the process which is an output of a finite-order discrete time linear system driven by white noise. Such processes are called autoregressive (AR) as a general name and they can be represented in the form of a linear predictor which is actually a finite impulse response (FIR) fılter acting on the data. If a signal which is obtained from a random process is modelled by a time series, the error betvveen real and modelled signals can be presented by ep(n)=yn-y'n. Here, y' is the signal modelled by a time series and given by P y'n = -£«,y«-i 1=1 so that p ep(n) = yn+^aiyn_i i=l in this formulation, the ep is white noise processes. By arranging the last equation we öbtain an AR process of the form ix l The orthogonality of the backward residuals provides a fast convergence required in the training with the stochastic patterns. In the case of failure reflected in the signal subjected to analysis, a stressed outcome at the network 's output is produced as that information is new to the network and therefore is not consistent with the stored statistical information meant for duly estimation in normal operation. The above description of the signal modelling realized by coupling a lattice structure with a neural network indicate the enhanced change detection in system dynamics due to the nonlinearity of the neural network. Namely, the linear signal modelling is forced to be modified to non-linear signal modelling where the correlation between the linear and the non-linear models is greatly reduced by an appropriate choice of the algorithmic model of the neural network. Hence the signal- to-noise ratio where signal is the reflection of the change of system dynamics into the correlation and noise is the minimized correlation as obtained using neural network, is greatly improved as requried particularly in early fault detection and diagnosis applications. The utilization of feedforward neural network with noise signals for failure detection in process systems is demonstrated and verifications with the actual plant data with simulated failures on, are presented. xiv SUMMARY STOCHASTIC SIGNAL PROCESSING WITH NEURAL NETVVORK İN POWER PLANT MONITORING The problem of detecting changes in system dynamics has been receiving growing attention in the last decade. Although the reason for this can vary, the case being dependent on the nature of application of concern, in particular, in a power plant the case is closely related to the plant 's operational safety. This is simply because the operational status is determined by the system dynamics and any non-stationary behavior has to be assessed correctly in order to be able to take appropriate action in time. in a steady-state course of a process the process variables fluctuate around their nominal values. This fluctuations are termed as noise and they contain substantial information about the system dynamics. As the noise has its individual statistical characteristics, any change in the system dynamics is reflected in the noise and this additional contribution to noise is relatively easily identified by means of advanced signal processing methods exploiting the modifıcation of the statistical properties. For this, a rather common approach is the signal modelling which concerns the process which is an output of a finite-order discrete time linear system driven by white noise. Such processes are called autoregressive (AR) as a general name and they can be represented in the form of a linear predictor which is actually a finite impulse response (FIR) fılter acting on the data. If a signal which is obtained from a random process is modelled by a time series, the error betvveen real and modelled signals can be presented by ep(n)=yn-y'n. Here, y' is the signal modelled by a time series and given by P y'n = -£«,y«-i 1=1 so that p ep(n) = yn+^aiyn_i i=l in this formulation, the ep is white noise processes. By arranging the last equation we öbtain an AR process of the form ix l The orthogonality of the backward residuals provides a fast convergence required in the training with the stochastic patterns. In the case of failure reflected in the signal subjected to analysis, a stressed outcome at the network 's output is produced as that information is new to the network and therefore is not consistent with the stored statistical information meant for duly estimation in normal operation. The above description of the signal modelling realized by coupling a lattice structure with a neural network indicate the enhanced change detection in system dynamics due to the nonlinearity of the neural network. Namely, the linear signal modelling is forced to be modified to non-linear signal modelling where the correlation between the linear and the non-linear models is greatly reduced by an appropriate choice of the algorithmic model of the neural network. Hence the signal- to-noise ratio where signal is the reflection of the change of system dynamics into the correlation and noise is the minimized correlation as obtained using neural network, is greatly improved as requried particularly in early fault detection and diagnosis applications. The utilization of feedforward neural network with noise signals for failure detection in process systems is demonstrated and verifications with the actual plant data with simulated failures on, are presented.
-
ÖgeDarbe Geriliminde Sıkıştırılmış Gazlarda Delinme(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1996) İsmailoğlu, Hasbi ; Özkaya, Muzaffer ; 55670 ; Elektrik Mühendisliği ; Electrical EngineeringDarbe geriliminde gazların delinmesi üzerine yapılan bu çalışmada düzgün olmayan alan dağılımına sahip elektrot sistemlerinden biri olan küre- düzlem elektrot sistemi üzerinde çalışılmıştır. Uygulamada ortaya çıkan elektrot yüzey pürüzlülüğünün delinme gerilimine etkisi, küre-düzlem elektrot sisteminin düzlem elektrodu üzerinde boyutları, biçimi ve konumu belirli bir pürüzün varlığı ile göz önüne alınmıştır. Çalışmada, pürüzlülüğün etkisinin araştırılması planlandığından incelemeler, makroskobik boyutlarda yan küresel iletken tek bir pürüz ile gerçekleştirilmiş ve pürüzün olması ve olmaması durumları değerlendirilmiştir. Bu çalışmada, darbe geriliminde hava, N2 ve SFe gazlan ile SF6+N2 gaz kanşımlannda, düzgün olmayan alanda, pürüzsüz ve pürüzlü elektrot sistemlerinde, elektrot açıklığının, gaz basıncının, gerilim kutbiyetinin ve pürüzün varlığuun delinme gerilimlerine etkileri incelenmiştir. Çalışmada ele alınan küre-düzlem ve küre-pürüzlü düzlem elektrot sistemlerine ilişkin elektrik alan dağılımları, hem analitik hem de sayısal bir yöntem olan sonlu elemanlar yöntemi ile kuramsal olarak incelenmiştir. Darbe gerüiminde, Ua %50 atlama gerilimleri, literatürde önerilen yöntemler geliştirilerek, en küçük kareler yöntemine göre birinci dereceden eğri (doğru) uydurma yolu ile belirlenmiştir. Gaz yalıtkanların, uygulamada farklı basmç ve elektrot açıklıklarında kullanılmaları göz önüne alınarak basınç ve elektrot açıklığı parametre olarak seçilmiş ve basmç 0-4 bar aralığında, elektrot açıklığı ise 5-25 mm aralığında değiştirilmiştir. Deneysel çalışmalar, ortam sıcaklığında yapılmıştır. Darbe geriliminin kullanılması ile hava, N2 ve SF6 ile SF6+N2 karışımları ile yalıtılmış, alan dağılımı düzgün olmayan pürüzlü ve pürüzsüz elektrot düzenlerinin, yıldırımdan kaynaklanan darbe karakterindeki aşın gerilimlere karşı davranışını ve bu davranışta aşın gerilimin kutbiyetinin etkisini görme olanağı elde edilmiş ve her iki kutbiyetin ayn ayn değerlendirilmesi gerektiği gösterilmiştir.