LEE- Elektrik Mühendisliği-Yüksek Lisans
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Son Başvurular
1 - 5 / 79
-
ÖgeDesign and analysis of a six-phase Vienna rectifier(Graduate School, 2024-06-11)The Vienna rectifier is named after the city of Vienna, Austria. The rectifier was originally developed for use in telecommunications power supplies, but it has since been adopted for a wide range of applications. The Vienna rectifier is a versatile and reliable power supply circuit that is well-suited for a variety of applications. A Vienna rectifier is an electronic circuit used to convert an alternating current (AC) to direct current (DC). The rectifier converts the AC signal using a diode bridge and then smooths it using a capacitor. The diode bridge consists of four diodes and directs the AC signal in a single direction. This allows the signal to flow in the same direction during both the positive and negative half-periods of the signal. The rectified signal is then smoothed using a capacitor. The capacitor absorbs the signal's ripple, creating a smoother output signal. Telecommunications equipment requires stable and regulated DC power supplies to operate reliably. Vienna rectifiers are well-suited for this application due to their high efficiency, low noise, and ability to handle high current loads. They are often used in base stations, switching equipment, and routers to convert AC mains voltage into regulated DC voltage for telecom devices. Further, LED lighting systems are becoming increasingly popular due to their energy efficiency and long lifespan. Vienna rectifiers are a key component in LED drivers, which convert AC mains voltage into DC voltage with a regulated current for driving LED lights. Their ability to handle high current loads and generate low ripples makes them ideal for LED applications. On the other hand, UPS systems are essential for critical applications that require continuous power supply during power outages or disturbances. On the other hand, Industrial motor drives control the speed and torque of electric motors, which are widely used in manufacturing, transportation, and other industrial applications. Vienna rectifiers can be used in motor drives to convert AC mains voltage into DC voltage for driving DC motors or to rectify the AC generated by induction motors. Medical equipment often requires stable and regulated DC power supplies to ensure accurate and reliable operation. Vienna rectifiers are well-suited for this application due to their low noise and ability to handle high current loads. They are often used in medical imaging devices, life support equipment, and other medical devices. Battery charging systems are used to charge batteries in various applications, such as electric vehicles, power tools, and mobile devices. Vienna rectifiers can be used in battery chargers to control the charging process and regulate the charging voltage and current. Their efficiency and ability to handle high current loads make them well-suited for battery charging applications. One of the primary applications of Vienna rectifiers is MEA, and it is the conversion of AC power from onboard generators or the aircraft's auxiliary power unit (APU) to DC power for various electrical systems. This includes power distribution to propulsion systems, avionics, lighting, and other essential components. In addition to power conversion, Vienna rectifiers are also being employed in the control and regulation of electric motors and motor drives used in aircraft systems. Their ability to handle high current loads and provide stable DC power is crucial for the accurate and efficient operation of these electric systems. Increasing of the six phases systems caused demand of the six phase rectifications. Six-phase rectification is a power conversion technique that uses six alternating current (AC) sources to deliver a smoother and more stable direct current (DC) output. This technique is becoming increasingly important in modern applications where high-power density and low ripple are required. Six-phase rectification produces a much lower ripple in the DC output compared to single-phase or three-phase rectification. This is because the six AC sources are evenly spaced in time, which helps to smooth out the AC waveform. Six-phase rectifiers can operate at higher power densities than their single-phase or three-phase counterparts. This is because they can handle higher current loads without sacrificing ripple control. Six-phase rectifiers produce less noise than single-phase or three-phase rectifiers. This is because they have a lower ripple frequency, which makes it more difficult for the noise to couple into sensitive electronic circuits. In this study, a six-phase Vienna rectifier was designed, and its performance was compared to that of a three-phase Vienna rectifier. Power loss, total harmonic distortion (THD), and semiconductor temperature were analyzed through their simulation models in PLECs. Requested output voltages are 650V, 700V, 750V and 800V, and requested output currents are 4A, 8A, 12A, 16A, 20A, 24A, 28A, 32A and 36A. Configurations of these voltages and currents were run in simulation, and results were presented. The used control method of the designed Vienna rectifiers is hysteresis control. Hysteresis control is a used control strategy employed in Vienna rectifiers for regulating the output voltage. Consequently, the six-phase Vienna rectifier has more advantages over the three-phase Vienna rectifier. A six-phase rectifier requires fewer switching operations to achieve the same output power as a three-phase rectifier. This results in lower switching losses and, therefore, lower power loss. A six-phase rectifier produces a smoother output voltage than a three-phase rectifier. This results in lower THD of the input current, especially for high power demands. A six-phase rectifier uses a lower switching loss, and conduction loss than a three-phase rectifier. This results in lower semiconductor temperature.
-
ÖgeYeni nesil anahtarlama elemanları kullanarak yüksek verimli ve geniş çalışma aralıklı LLC rezonans çevirici tasarımı(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-07-10)Günümüzde hafif elektrikli araçlar, kentsel ortamlarda sağladığı kullanım rahatlığı ve verimli ulaşım çözümleri getirmesi gibi sebeplerle yoğun ilgi görmektedir. Hafif elektrikli araçlar, kişisel ulaşım, işe gidip gelme ve kısa mesafeli seyahat için tasarlanmış bir dizi elektrikle çalışan aracı kapsar. Bunlar tipik olarak elektrikli bisikletleri (e-bisikletler), elektrikli scooterları, elektrikli kaykayları ve elektrikli kick scooterları içerir. Pil teknolojisi, güç elektroniği ve elektrikli motorlardaki gelişmelerle hafif elektrikli araçlar, geleneksel araçlara uygun bir alternatif sunmaktadır. Bununla beraber artan hafif elektrikli araç talebiyle aynı oranda bu araçlar için kullanılan ve gereken enerji miktarı da doğru orantılı olarak artmaktadır. Lityum-iyon pil teknolojilerindeki gelişmeler, hafif elektrikli araçların performansını ve menzilini önemli ölçüde artırmıştır. Bu noktada batarya ve batarya şarj teknolojileri ve bunların verimliliği de gündeme gelmektedir. Bu sebeple batarya şarj devrelerinin güç yoğunluğunun ve verimliliğinin artırılması için çalışmalar artırılmıştır Artan enerji ihtiyaçları ve istenen yüksek verimlilik gibi sebeplerden güç elektroniği devreleri daha çok önem kazanmıştır. Bu çalışmada hafif elektrikli araçlarda sıkça rastlanan bir batarya grubu olan 36 V bataryalara yönelik bir şarj devresi tasarlanmıştır. 36V bataryaların gerilimleri 36-42V arasındadır ve tam şarjlı halde 42V gerilime ulaşmaktadırlar bu sebeple yapılan batarya şarj devresi 36-42V aralığında çalışabilmektedir. Literatür incelemesi gerçekleştirildiğinde batarya şarj devreleri için kullanılan üç ana grup ile karşılaşılmıştır. Bunlar: lineer çeviriciler, geleneksel PWM çeviriciler ve rezonans çeviricilerdir. Rezonans çeviriciler bu üç grup içerisinde en yüksek verime sahip olan çevirici türleridir. Bununla birlikte devre yapıları ve kontrolleri çok daha karmaşıktır. Rezonans çeviriciler sahip oldukları sıfır gerilim altında anahtarlama ve sıfır akım altında anahtarlama gibi avantajlardan dolayı çok düşük anahtarlama kayıplarına sahiptir ve özellikle bu yönü ile yüksek verime sahiptir. Bu çalışmada da batarya şarj devresi için bir rezonans çevirici türü olan yarım köprü LLC rezonans çevirici topolojisi seçilmiştir. Rezonans çeviriciler temel olarak anahtarlama ağı, rezonans tankı ağı, doğrultucu ağı ve filtre ağından oluşmaktadırlar. Bu çalışmada öncelikle rezonans çeviricilerin özelliklerinden, temel yapılarından bahsedilmiş ve gerekli matematiksel eşitlikler elde edilmiştir. Daha sonra bir LLC rezonans çeviricinin tasarımına başlanmıştır. Bu çalışmada tasarlanan LLC rezonans çevirici yüksek frekansta çalışmaktadır. Rezonans frekansı 450 kHz olup sıfır gerilim altında anahtarlama koşulunu elde edebilmek amacıyla 450 kHz ve üstündeki frekanslarda çalışmaktadır. Tasarlanan devrenin çalışma frekansı ve frekans aralığı yüksek olduğundan dolayı özel devre elemanlarına ihtiyaç duyulmaktadır. GaN transistörlerin kapı kapasitansları aynı özelliklerdeki silikon tabanlı bir alan etkili transistöre nazaran çok daha düşük olduğundan dolayı çok yüksek anahtarlama hızları sağlamaktadırlar. Bu sebepten dolayı bu çalışmada da bu yeni tip GaN transistörler kullanılmıştır. Bunun yanında GaN transistörler ters toparlanma süresinin olmayışı ve jonksiyon üzerinden ters yönde akım iletimi gibi birtakım özelliklere de sahiptir. Tasarlanan LLC rezonans çevirici devresinin çalışma frekansının çok yüksek olmasından dolayı devrede kullanılan transformatör ve bobinin de özel olarak seçilmesi gerekmektedir. Çünkü yüksek frekanslarda transformatör ve bobin çekirdeklerini oluşturan nüvelerde güç kayıpları artmaktadır. Nüve materyalinde karar kılındıktan sonra çalışma frekansı ve çıkış gücü özelinde yeterli bir nüve çeşidi ve boyutu seçilmiştir. Devrede yüksek frekanslarda çalışıldığından dolayı bu yüksek frekanslara yanıt verebilmesi amacıyla yüksek saat hızına, yüksek hızlı ADC'ye, yüksek hızlı PWM üretebilen ve yüksek işlem kapasitesine sahip dijital işaret işleyici işlemcileri olan dsPIC33CK serisi işlemcilerden bir çeşit seçilmiştir. Tasarımın en büyük kısımlarından olan kontrol stratejisi mikroişlemcinin programlanması ile gerçekleştirilmiştir. Çıkış gerilimi, giriş gerilimi ve rezonans tankı ağındaki akımın sürekli olarak mikroişlemci ile izlenmesi ile bir kontrol stratejisi oluşturulmuş ve bu strateji ile devredeki anahtarlama elemanları kontrol edilmiştir. Gerekli devre elemanlarının seçilmesinin ardından baskı devre tasarımına başlanmıştır. Bilgisayar ortamında baskı devre çizilerek ürettirilmiş ve ürettirilen kartlara gerekli devre elemanlarının dizilmesi işlemi gerçekleştirilmiştir. Nihai devrenin elde edilmesiyle test düzeneği kurulup devrenin testleri gerçekleştirilmiştir. Testler rezistif yük altında gerçekleştirilmiştir. Testler boyunca osiloskop vasıtası ile rezonans tankı akımının dalga şekilleri, çıkış akımı dalga şekilleri incelenmiştir. Yapılan ölçüm ve incelemelerde çıkış gerilimin istendiği ölçüde tutulması gözlenmiştir. Ayrıca yüzde 90'dan fazla verimle devrenin çalıştığı gözlemlenmiştir.
-
ÖgeRaylı sistemlerde pantograf-katener sistemlerinin dinamik ark model simulasyonları(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2025-01-24)Dünya'da ilk demiryolu taşımacılığı 1825 yılında gerçekleştirilir ve bir dönüm noktası olur. Demiryollarının gelişmesi, Sanayi Devrimi'nin bu gezegende yaşayan hemen herkesin yaşantısını etkilemesini sağlayan engin bir üretim endüstrisi yaratır. Bu küresel anlamdaki etki endüstrinin ve teknolojinin gelişme hızını katlar. İnsanlığın kaderini etkileyen tarihteki en önemli olaydan birisidir. Aradan geçen tam 200 yıllık süre zarfında önemini ve değerini hiç kaybetmeyerek günümüzde çok önemli bir sektör haline gelmiştir. Hızlı, güvenilir, konforlu ve çevre dostu raylı sistem taşımacılığı hiç kuşkusuz en önemli ulaşım araçlarındandır. Bu sebeple raylı sistem alanında yapılan çalışmalarda her geçen gün artmaktadır. Günümüzde kullanılan demiryolu araçlarının büyük bir çoğunluğunu elektrikli trenler oluşturmaktadır. Trenler ihtiyaç duydukları elektrik enerjisini dışarıdan sağladıkları için ve raylar üzerinde dinamik olarak hareket halinde oldukları için elektrik enerjisinin trene sorunsuz bir şekilde aktarılması gerekmektedir. Trenlerin ihtiyaç duyduğu bu elektrik enerjisi pantograf-katener sistemi aracılığıyla sağlanır. Demiryolu hattı boyunca kurulan katener sistemi, fiziksel olarak sabit ve elektrik enerjisini sürekli olarak trenlere iletmeye hazır bir sistemdir. Trenlerin üzerinde bulunan pantograf sistemi ise tren ile birlikte dinamik hareketli ve katenerden aldığı elektrik enerjisini trene iletilmesini sağlayan sistemdir. Enerjinin kalitesi ve sürekliliği açısından pantograf-katener sistemleri çok önemlidir. Pantograf-katener sistemlerinde arklanma olayı ise en sık karşılaşılan arıza çeşididir. Bu tez çalışmasında pantograf-katener sistemlerinde dinamik ark simulasyonları yapılmıştır. Pantograf-katener sistemleri arasında çeşitli sebeplerden dolayı elektriksel ark olayı meydana gelir. Pantograf-katener sistemlerinde elektrik arkının özelliklerini incelemek için arkın matematiksel modelinin oluşturulması gerekmektedir. Bu sebeple dinamik ark modellerinin matematiksel formülleri tartışılmıştır. Literatürde yer bulan on iki farklı dinamik ark modelinin detaylı incelemesi yapılmıştır. Her bir model ayrı ayrı araştırılmış ve elde edilen sonuçlar ortaya konulmuştur. Pantograf arkını anlamak için öncelikle elektriksel ark olayının tartışılması gerekir. Pantograf-katener elektriksel arkı fizik, kimya, mekanik ve malzeme gibi birçok konuyla ilişkilidir ancak elektriksel kısmı çalışmanın odak noktasıdır. Ark özellikleri, oluşum nedenleri, pantograf ve katener sistemlerinde arkın oluşmasının nedenleri ve arkın söndürülmesi üzerine araştırma yapılmıştır. Oluşan pantograf arkının gerilim ve akım sinyalleri üzerindeki etkilerini gerçek bir sistemde görebilmek için demo olarak seçilen demiryolu hattının bir bölgesinde elektriksel ölçümler yapılmıştır. Yapılan ölçüm sonuçları analiz edilmiş ve ark olayının gerçekleştiği durumlara ait grafikler bu çalışmada paylaşılmıştır. Burada amaç bilgisayar ortamında yapılan simulasyonlar ile gerçekte meydana gelen olayların karşılaştırılarak ortak olguların kanıtlanması ve çalışmanın doğruluğunun ispatlanmasıdır. Dinamik ark modellerinin transfer fonksiyonu içeren matematiksel formülleri verilmiştir. Bu çalışmanın ana konusu olan simulasyon için ise bu formüllerin bir bilgisayar programına aktarılması gerekir. Burada simulasyon çalışmaları MATLAB/Simulink ortamında gerçekleştirilmiştir. Ark tespiti için en sık kullanılan yedi farklı ark modeline ait bloklar oluşturulmuştur. Bu blokların parametreleri ve nasıl oluşturulacağı anlatılmıştır. Çalışmanın uygulama kısmında ark modellerinin uygulanacağı devre modellenmiştir. Devre modeli tasarlanırken gerçeğe en yakın simulasyonu elde etmek amacıyla modelde cer transformatör eşdeğer devresi, katener hattı eşdeğer devresi ve tren eşdeğer devresi dikkate alınarak tasarlanmıştır. Ark modeli bloğunda farklı ark modelleri kullanılarak simulasyon tekrarlanmaktadır. Burada sırasıyla Cassie, Habedank, Kema, Mayr, modifiye Mayr, Schavemaker ve Schwarz ark modelleri üzerinde durulmuştur. Çalışmanın son kısmında ise tüm ark modellerinin tek bir devre üzerinde simulasyonu yapılmıştır. Sonuç olarak gerçek ölçüm verileri ile simulasyon sonuçlarını karşılaştırdığımızda benzer sonuçlar olduğu görülmüştür. Öte yandan farklı dinamik ark modelleri incelenerek sonuçları ortaya konmuştur. Raylı sistem alanında yapılan bu tez çalışması pantograf-katener sistemlerinde gerilim ve akım sinyalleri üzerinden ark kaynaklı arızaların tespitinde literatüre katkı sağlamaktadır.
-
ÖgeÇift darbe testi ile güç MOSFETlerinde, parazitik etki ve anahtarlama kayıplarının uygulamalı tespiti ve Monte Carlo yöntemi ile güvenilirlik analizi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2025-02-10)Günümüz dünyasında artan bilimsel gelişmelerle birlikte elektronik cihazlar daha küçük, daha hızlı ve daha verimli hale gelmiştir. Transistörler, modern elektronik ve teknoloji devriminin temel bileşenlerinden biridir ve sayısız uygulamanın merkezinde yer alır. Güç yönetimi ve kontrol sistemlerinde kullanılan transistörler, enerji verimliliğini artırarak endüstriyel cihazlardan yenilenebilir enerji sistemlerine kadar geniş bir yelpazede yaygın olarak kullanılır. Motor sürücülerin tasarımı sırasında göz önüne alınan ana kriterler verim, boyut ve maliyettir. Bunlar birçok parametreye bağlı olsa da çalışma sırasında açığa çıkan ısının ana kaynağı olan güç kayıplarının büyük bir kısmı yarı iletken anahtarlama elemanları tarafından oluşturulmaktadır. Bu elemanların doğru seçimi ve etkin kullanımı, sistemin genel performansını doğrudan etkiler. Ayrıca, soğutma sistemlerinin tasarımı ve yerleşimi de bu kayıpların yönetilmesinde kritik bir rol oynar. Yarı iletken malzemelerin termal özellikleri ve anahtarlama hızları, sürücülerin verimliliğini belirleyen önemli faktörlerdir. Yüksek verimli güç dönüştürücüleri ve eviricilerde, MOSFET ve IGBT gibi transistör türleri, yüksek anahtarlama hızları ve düşük kayıpları ile öne çıkar. İletim ve anahtarlama sırasında güç kayıpları nedeniyle ısı açığa çıkar. Bu kayıpların büyük bir kısmı, transistörlerin anahtarlama sırasında sergilediği davranışlardan kaynaklanır. Güç kayıplarını en aza indirmek ve ideal tasarımı oluşturmak için kayıpların tasarım aşamasında öngörülmesi ve hesaplanması büyük önem taşır. Bu çalışmada, ilk olarak MOSFET'lerin yapısı ve çalışma prensipleri incelenmiştir. Ardından dinamik karakteristikleri ve seçim kriterleri ele alınmıştır. Güç MOSFET'lerinde iletim direnci, yükselme zamanı, düşme zamanı ve kapasitelerin etkisini görmek için birbirine yakın değerlerde iki MOSFET, çift darbe testi ile incelenmiş ve deneysel sonuçlar, benzetim ile hesaplama sonuçlarıyla desteklenmiştir. Bütün sonuçların birbirine paralel olarak gösterdiği IAUS260N10S5N019T seri numaralı MOSFET'in belirtilen koşullarda daha verimli olduğudur. Ardından MOSFET'lerin güvenilirliğini değerlendirmek için Monte Carlo analizi ve en kötü durum analizi yöntemleri kullanılmıştır. Monte Carlo analizi ile sıcaklık, besleme gerilimi ve üretim toleransları gibi parametreler, belirlenen aralıklar içinde rastgele değişim göstererek olası sonuçların istatistiksel dağılımı elde edilir. Bu sayede, MOSFET'in gerçek dünya koşullarında performansındaki olası sapmalar ve arıza olasılığı öngörülür. Bu sayede, cihazın güvenli çalışma sınırları belirlenmiştir. Bu iki yöntemin bir arada kullanılmasıyla, MOSFET tasarımlarının güvenilirliği artırılarak elektronik sistemlerin kararlılığı ve performansı en üst düzeye çıkarılmıştır. Paralel MOSFET'lerin akım dağılımını incelemek için, ilk olarak birbirine dört paralel kol bulunan ve her kolda iki seri bağlı MOSFET'in ve sürücü kartının şema ve devre baskı kartı tasarımı yapılmıştır. Tasarım sırasında dikkat edilmesi gereken noktalara değinilmiştir. Yol kalınlıkları belirtilen 22 kW güç seviyesi için hesaplanmış ve sıcaklık artışı dikkate alınmıştır. Anahtarın iç yapısından kaynaklanan doğal parazitik etkiler olduğu gibi devre yapısından eklenen parazitik etkiler de mevcuttur. Bu tez çalışmasında, devre ile ilgili olan, yani MOSFET kaynak bağlantılarına ait parazitik etkiler, MOSFET'ler arası kaçak endüktanslar ve anahtarlama döngüsü kaçak endüktansı incelenmiş ve akım bağlanma etkisi olup olmama durumuna göre matrisler çıkartılmıştır. Benzetim ve test sonuçları, akım dağılımının nasıl gerçekleştiğini ve parazitik etkilerin bu dağılıma olan etkisini göstermiştir. Farklı kapı dirençleri ve sönümleyici kapasitelerle yapılan karşılaştırmalar sonucunda hangi değerlerin kullanılacağına karar verilmiştir. 14,7 Ω kapı direnci, kayıpların en uygun düzeyde olduğu ve tepe değerlerini de aynı şekilde dengeli bir hale getirdiği için, 50 nF sönümleyici kapasite kayıpların artmasını kapı direncine göre daha az etkilediği için yüksek seçilmiş, bu sayede gerilim dalgalanmaları ve ani gerilim değişimi (dv/dt) azaltıldığı için seçilmiştir. Sonuçların yorumlanması bölümünde, elde edilen veriler ışığında akım dağılımının iyileştirilmesi için öneriler sunulmuştur. Bu çalışmalar, paralel MOSFET'lerin daha verimli ve güvenilir bir şekilde kullanılmasına katkı sağlamaktadır.
-
ÖgeOtomatik üretim kontrolü sistemlerine yapılan yanlış veri enjeksiyon saldırılarının torbalama ağaçları algoritması ile tespiti(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-12-26)Yükselen dünya nüfusu nedeniyle enerji talebi de giderek artmaktadır. Ayrıca fosil yakıt rezervlerinin azalması, enerji kaynaklarının çeşitlendirilmesi ve verimliliğinin arttırılması gerekliliğini ortaya çıkarmaktadır. Enerji üretiminin talep tarafı da dikkate alınarak planlanması ve kontrol edilmesi, verimliliğinin arttırılması açısından gereklidir. Otomatik Üretim Kontrolü (OÜK), güç üretimi ve tüketimi arasındaki dengeyi koruyarak güç sistemi frekansını belirli sınırlar arasında tutar. Bu sayede enerji verimliliğinin arttırılmasına katkıda bulunur. Öte yandan enerji kaynaklarını çeşitlendirmek için yenilenebilir enerji kaynaklarına doğru yapılan kademeli geçiş, güç sistemi dinamiklerini etkilemekte; kontrol, işletme ve siber güvenlik açısından bir kısım zorlukları beraberinde getirmektedir. İşletme koşullarına getirdikleri belirsizlikler, işletme planlaması ve kontrolü açısından yeni yaklaşım ve yöntemlere olan ihtiyacı arttırmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarının sistemin eylemsizliğini azaltması ve değişkenlik katması da bu ihtiyacı arttırmaktadır. Öte yandan akıllı şebeke kavramıyla birlikte artan haberleşme ağları nedeniyle şebeke siber saldırılara karşı savunmasız kalmaktadır. Ek olarak şebekeye olan bağlantı sayısının artması, değişken üretim nedeniyle kestirim, talep tarafı yönetim, daha ileri kontrol ve izleme ihtiyacının olması dolayısıyla güç sistemlerinin siber güvenlik ihtiyacı artmaktadır. OÜK sistem davranışının büyük sapmalar için doğru olarak değerlendirilmesi ve tasarımların buna göre yapılabilmesi için OÜK sistemi bileşenlerindeki doğrusal dışılığının dikkate alınması gerekir. Diğer bozucu etkiler için olduğu gibi Yanlış Veri Enjeksiyon (FDI) saldırılarının gerçek sistem davranışına etkisinin değerlendirilmesi için modellerimizde lineer olmayan durumlar hesaba katılmaktadır. Daha önceki çalışmalarda fazla dikkat edilmeyen Üretim Oranı Kısıtlamaları (GRC), Regülatör Ölü Bandı (GDB) ve Zaman Gecikmeleri (TD) gibi OÜK sistemindeki lineer olmayan durumların etkileri incelenmiştir. Bu çalışmada ilk olarak OÜK'nin siber güvenliği incelenmekte ve doğrusal olmama durumlarının ihmal edilemeyeceği gösterilmektedir. Elektrik güç sistemindeki iletim hatlarının ölçülen frekans ve güç akış değerleri, jeneratör çıkışını ayarlamak için kullanılan Alan Kontrol Hatası (ACE) değerinin hesaplanması için kontrol merkezine gönderilmektedir. İletişim sistemlerine olan bu bağımlılık, OÜK'yi siber-fiziksel saldırılara karşı savunmasız bırakmaktadır. Veri iletişimi için kullanılan Kontrol Merkezleri Arası İletişim Protokolü'nde (ICCP) güvenlik açıkları bulunmaktadır. Saldırganlar, sisteme siber saldırılar başlatmak için bu güvenlik açıklarından yararlanabilmektedir. FDI saldırıları, davranışını manipüle etmek için, kontrol sistemine yanlış sensör ölçümleri enjekte etmeyi içermektedir. İkinci olarak, bu yazıda çoklu siber saldırıların saldırı modeli ve etkisi incelenmektedir. Çoklu FDI saldırıları, aynı anda birden fazla sensöre yanlış ölçümler enjekte etmeyi içerirken, tekli FDI saldırıları, tek bir sensöre yanlış ölçümler enjekte etmeyi içermektedir. Çoklu FDI saldırıları, sistemi daha hızlı yük atma sıklığına yönlendirebildikleri ve saldırı parametrelerinin seçim aralığı daha geniş olduğu için, saldırının ciddiyeti ve tespit edilebilirliği açısından tekli FDI saldırılarından daha etkili olmaktadırlar. Başka bir katkı olarak, bu tez, güç sisteminde bulunan Rüzgar Enerjisi Sistemleri (RES) oranına göre çoklu saldırı sınıflandırmasında dört farklı algoritmanın karşılaştırılmasını içermektedir. Sonuç olarak bir siber saldırının etkisi RES oranı arttıkça daha da ağırlaşmaktadır. Üçüncü olarak, bu tehditlere karşı korunmak için Torbalama Ağaçları (BT) algoritmasına dayalı bir tespit şeması önerilmektedir. Önerilen bu algoritma veri tabanlı olmakla birlikte, bu sayede OÜK'nin doğrusal dışılığı ile parametre belirsizliklerinden, geleneksel tespit şemalarına göre daha az etkilenmesini sağlamaktadır. Bu çalışma önemlidir, çünkü diğer çalışmalarda üzerine fazla düşülmeyen OÜK doğrusal dışılıklarının sisteme dahil edilmesi ve RES entegresi ile daha gerçekçi bir model oluşturulmaktadır. Ayrıca çoğu siber saldırı tespit algoritmalarının yaptığı saldırı var veya yok gibi ikili sınıflandırma yapmak yerine, saldırının yapıldığı OÜK ölçüm biriminin tespit edilmesini de sağlayan çoklu bir sınıflandırma algoritması ile farklılık oluşturmaktadır. BT algoritması, OÜK sistemindeki FDI saldırılarını sınıflandırmada daha önce kullanılmamıştır. Bu nedenle FDI saldırılarının çoklu sınıflandırma işleminde BT algoritmasının kullanılması farklı bir bakış açısı oluşturmaktadır. Tüm çalışmalar, MATLAB/Simulink ortamında iki alanlı test sistemi kullanılarak oluşturulan OÜK sistemi üzerinde test edilmektedir. Bu tezden elde edilen sonuçlar, saldırı tespit modelinin doğruluğunu ve tehdit altındaki ölçümleri algılama yeteneğini doğrulamaktadır. Önerilen algoritma artan RES oranına göre siber saldırıları sınıflandırmada umut verici bir doğruluk elde etmekte, özellikle en tehlikeli yanlış alarm olan saldırı varken yok olarak tahmin edilmesi durumunu en az veren algoritma olmaktadır. BT algoritmasının; artan RES oranına göre en esnek algoritma olması, düşük hesaplama maliyeti, eğitim prosedürünün sağladığı rastlantısallık nedeniyle aşırı öğrenme sorunlarını hafifletmesi ve saldırıları yüksek doğrulukla sınıflandırabilmesi sebebiyle OÜK sistemlerine yapılan FDI saldırılarının tespit edilmesinde kullanılabilecek bir algoritma olduğu kanıtlanmaktadır.