Search

Background: Artificial Neural Network (ANN) is relatively crude electronic modelbased on the neural structure of human brain which was used in the field ofmedicine in different purposes. It can be used formany medical branches especially for estimatingthe course of a certain disorder or treatment procedure. The aim of thisstudy is to use ANN in maxillofacial surgery to estimate the postoperativesymptoms after third molar surgery.Methods:The pre and post-operative information of 175 consecutive patients who needed extraction of impacted thirdmolar teeth were employed to train an ANN. After the trainingprocess, the information of 26 cases wasused in order to verify the network's ability to predict the post-operativesymptoms such as swelling, pain, decreaseof mouth opening, bleeding, number of daysto return to normal activities and duration of activity restriction. The results obtained from ANN were compared withthe results of patients self-reported information. The correlation between the postoperative symptoms of the patients andoutcomes obtained from the ANN were analyzed statistically.Results: Close association wasfound between the patients’ reports and ANNresults on post-operative pain, swelling, bleeding, number of days to return to normalactivities and duration of activity restriction.Conclusions: The proposed ANN approach is easy toimplement and adapted to predict theresponse of the postoperative outcomes.The model can be further extended to include more variables and experimentaldata to increase reliability.Keywords:Activity restriction, artificialneural network, postoperative discomfort, third molar surgery., Amaç: Yapay Sinir Ağı (YSA), tıp alanında farklı amaçlar için kullanılannispeten insan beyninin sinir yapısına dayanan ham elektronik modeldir.Özellikle belirli bir hastalığın seyrini veya tedavi prosedürünü tahmin etmekiçin birçok tıp dalında kullanılabilmektedir. Bu çalışmanın amacı, üçüncü molarcerrahisinden sonra postoperatif semptomları tahmin etmek için maksillofasiyalcerrahide YSA kullanmaktır.Gereç ve Yöntemler: Gömülü üçüncü molar dişleri çekilmesi gereken ardışık 175 hastanınameliyat öncesi ve sonrası bilgileri bir YSA'yı eğitmek için kullanıldı. Eğitimsürecinin ardından; şişme, ağrı, ağız açıklığında azalma, kanama, normalaktiviteye dönme gün sayısı ve aktivite kısıtlama süresi gibi postoperatifsemptomları öngörme yeteneğini doğrulamak için 26 vakanın bilgilerikullanılmıştır. YSA'dan elde edilen sonuçlar, hastaların kendi rapor ettiğibilgilerin sonuçlarıyla karşılaştırıldı. Postoperatif hastaların semptomlarıile YSA'dan elde edilen sonuçlar arasındaki korelasyon istatistiksel olarakanaliz edildi.Bulgular: Ameliyat sonrası ağrı, şişme, kanama, normal aktivitelere dönme günsayısı ve aktivite kısıtlama süresi üzerine hastaların raporları ile YSAsonuçları arasında yakın ilişki bulundu.Sonuç: Önerilen YSA yaklaşımının, ameliyat sonrası sonuçların yanıtınıöngörmek için uygulanması kolay ve uygulanabilirdir. Model, güvenilirliği artırmakiçin daha fazla değişken ve deneysel veri içerecek şekilde genişletilebilir.Anahtar kelimeler: Aktivite kısıtlaması, üçüncü molar cerrahisi, postoperatif rahatsızlık,yapay sinir ağı.

In this paper, the problem of optimally placing shunt capacitors and generators in radial distribution systems is handled and a new calculation technique based on wavelet neural network (WNN), which is computationally effective compared to well-known techniques, is proposed. The objectives for the proposed method are simply selected as the minimum cost of peak power and losses and maximum voltage stability. The suggested optimization technique is tested on various IEEE radial buses and then compared to the well-known methods in the literature, i.e. golden section search, grid search, and Acharya's heuristic method. The proposed and conventional methods are applied to well-known IEEE buses to see the performances of the suggested technique. The results demonstrate that WNN provides an efficient solution to the placement of both shunt capacitors and distributed generators for power distribution systems.

This paper introduces a novel approach for power transformer protection algorithm. Power system signals such as current and voltage have traditionally been analysed by the Fast Fourier Transform. This paper aims to prove that the Wavelet Transform is a reliable and computationally efficient tool for distinguishing between the inrush currents and fault currents. The simulated results presented clearly show that the proposed technique for power transformer protection facilitates the accurate discrimination between magnetizing inrush and fault currents in transformer protection.

This paper presents a new transformer model displaying hysteresis using the MATLAB{\texttrademark} Simulink environment. The proposed model displays a complete scheme for the simulation of 3-phase transformers. The new model is mainly based on the transmission line model and the Jiles-Atherton model of a power system using lumped parameters. Jiles-Atherton model parameters were determined by curve fitting and numerical optimization iteration. The developed model is particularly suitable for fault analysis and protective relaying studies under harmonic conditions where the transformer is driven into the nonlinear regime. The performance of the method was evaluated by both theorical and experimental data.

Bu çalışmada, güç transformatörlerinin iç kısa devre akımlarının modellenmesi ve bilgisayar destekli benzetimi gerçekleştirilmiştir. Güç transformatörü sarım – sarım ve sarım – toprak arızalarının benzetimi bu çalışmanın ana öğesini oluşturmaktır. İç arızalarının ayrıntılı matematiksel modeli iletim hattı modeli (İHM) kullanılarak çıkartılmıştır ve giriş büyüklükleri arasındaki işlevsel ilişkiler ortaya konmuştur. Bu çalışmada ortaya konan bilgisayar destekli benzetimler, sarım – sarım ve sarım – toprak arızaları için İHM tekniğinin Matlab ™ uygulamalarından meydana gelmektedir. Benzetimlerde kullanılan devre parametreleri laboratuar ortamında gerçekleştirilen gerçek zamanlı deneylerle desteklenmektedir.

Yalcin, Turgay/0000-0002-6400-4786 WOS: 000291757200001 Protection of an induction motor (IM) against possible faults, such as a stator winding fault, due to thermal deterioration, rotor bar and bearing failures, is very important in environments in which it is used intensively, as in industry as an actuator. In this work, a real time digital protection algorithm based on principal component analysis (PCA) and neural network method is presented for induction motors. The proposed protection algorithm covers internal winding faults (also known as stator faults), broken rotor bar faults, and bearing faults. Many laboratory experiments have been performed on a specially designed induction motor to evaluate the performance of the suggested protection algorithm. The hybrid protection algorithm described in this paper uses is based on a three phase rms supply. These currents are first preprocessed by PCA to extract distinctive features called residuals. The calculated residuals are applied to a feed-forward back-propagation neural network as input vectors for decision making. Outputs of the network are signals denoting winding fault, rotor bar fault, bearing fault, and normal operation. The proposed algorithm is implemented by using Matlab (TM) and C++ with a NI-DAQ data acquisition board.

Bu çalışmada güç sistemlerinin en pahalı ve en vazgeçilmez bir elemanı olan güç transformatörlerinin sayısal yolla korunması amacıyla yeni bir algoritma geliştirilmiştir. Farklı güçlerde ve tiplerde olmalarından dolayı, güç transformatörü koruması da farklılık göstermektedir. Şimdiye kadar güç sistemleri uygulamalarında kullanılan tüm algoritmalar güç sistemleri uygulamalarında güvenilirliklerini kanıtlamış ve birim koruma amacıyla yıllardır kullanılmaktadır. Yüksek frekanslı harmonik bileşenlerin tamamı ihmal edilerek sadece gerilim ve akım sinyallerindeki temel harmonik bileşenler üzerine kurulu yöntemlerdir. Ayrıca fazör hesaplamalarında pencere algoritmaları kullanılmakta ve önemli bir zaman gecikmesi ortaya çıkmaktadır. Bu işlemler sonucunda doğruluk da tam olarak garanti edilememektedir. IEEE 519 gibi (güç sistemlerinde harmonik standardı) enerji kalitesindeki standartların artması nedeniyle başarımı yüksek algoritmalara ihtiyaç vardır. Bu amaçla dalgacık tekniği ve dönüşümü kullanılmış ve zaman düzleminde yapılan çözümlemelerde oldukça güvenilir ve hassas sonuçlar elde edilmiştir. Bölüm 3'de de belirtildiği gibi, dalgacık tekniği ile yapılan çözümlemeler irdelendiğinde normal çalışma, enerjilenme anı ve arıza durumlarının yüksek frekanslı bileşen katsayıları yardımıyla kolayca ayırt edilebileceği gözlemlenmiştir. In this work, a new digital protection algorithm is developed for the power transformer which is the most important and expensive element in a power system. Due to their different sizes and varieties, relaying for power transformers differs from situation to situation. Transformer protection algorithms, that have been developed so far, have proved their efficiency and computational ability. Using several windowing techniques cause, significant delay for relay operation. Due to increasing power quality standards such as IEEE 519, new high performance algorithms are needed. For this purpose, the wavelet technique is introduced and used for analyzing magnetizing inrush currents and faults current. Wavelets introduce new classes of basis functions for time - frequency signal analysis and have properties particularly suited to the transient components and discontinuities evident in power system disturbances. For this reason, the wavelet technique and transformation were used and very accurate and satisfactory results were obtained in the time domain. As it is stated in Section 3, it is observed that magnetizing inrush, rated condition and fault conditions are easily distinguished by using high frequency components.

In this paper a new protection scheme is introduced to detect and identify transformer winding faults. The new approach is based on artificial neural networks (ANNs) using radial basis functions (RBFs) and the principal component analysis (PCA). The nonlinear system's input and output data is manipulated without considering any model of the system. This approach is used to detect and identify internal short circuit faults of a three phase custom built transformer. The suggested technique is also able to distinguish between the fault and magnetizing inrush current. The test studies carried out shows that the proposed method leads to satisfactory results in terms of detecting and isolating parameter faults taking place in non-linear dynamical systems.

This paper presents the development of a wavelet based algorithm, for distinguishing between magnetizing inrush currents and power system fault currents, which is quite adequate, reliable, fast and computationally efficient tool. The proposed technique consists of a preprocessing unit based on discrete wavelet transform (DWT) in combination with an artificial neural network (ANN) for detecting and classifying fault currents. The DWT acts as an extractor of distinctive features in the input signals at the relay location. This information is then fed into an ANN for classifying fault and magnetizing inrush conditions. A 220/55/55 V, 50Hz laboratory transformer connected to a 380 V power system were simulated using ATP-EMTP. The DWT was implemented by using Matlab and Coiflet mother wavelet was used to analyze primary currents and generate training data. The simulated results presented clearly show that the proposed technique can accurately discriminate between magnetizing inrush and fault currents in transformer protection., {"references":["Zhonghao Yang and et all, \"A New Technique For Power Transformer\nProtection Using Discrete Dyadic Wavelet Transform\", Development in\nPower System Protection, Conference Publication No. 479, IEE, 2001.","F. Jiang and et all, \"Power Transformer Protection Based On Transient\nDetection Using Discrete Wavelet Transform (WT)\", Power Engineering\nSociety Winter Meeting, 2000. IEEE , Volume:3,23-27Jan.2000 Page(s):\n1856 -1861 Vol.. 3.","Xiangning Lin, Pei Liu, Shijie Cheng, \"A Wavelet Based Scheme For\nPower Transformer Inrush Identification\", Power Engineering Society\nWinter Meeting, 2000. IEEE , Volume: 3 , 23-27 Jan. 2000 Page(s):\n1862 -1867 Vol.. 3","Shaohua Jiao, Wanshun Liu, Peipu Su, Qixun Yang, Zhenhua Zhang;\nJianfei Liu; \"A New Principle of Discriminating Between Inrush Current\nand Internal Short Circuit of Transformer Based on Fuzzy Sets\", Power\nSystem Technology, 1998. Proceedings. POWERCON '98. 1998\nInternational Conference on , Volume: 2 , 18-21 Aug. 1998 Page(s):\n1086 -1090 vol. 2.","Saleh, S.A., Rahman, M.A., \"Off-line Testing of a Aavelet Packet-based\nAlgorithm for Discriminating Inrush Current in Three-phase Power\nTransformers\", Power Engineering, 2003 Large Engineering Systems\nConference on , 7-9 May 2003, Page(s): 38 -42.","Saleh A. Saleh and M.A. Rahman, \"Transient Model of Power\nTransformer Using Wavelet Fitler Bank\", Proceedings of The 2002\nLarge Engineering Systems Conference on Power Engineering, 2002\nIEEE, 0-7803-7520-3.","Qi Li, David, Chan Tat Wai, \"Investigation of Transformer Inrush\nCurrent Using A Dyadic Wavelet\", IEEE Catalogue No: 98EX137, 0-\n7803-4495-2/98.","Harumi Kamada, Nobuharu Aoshima, \"Analog Gabor Transform Fitler\nwith Complex First Order System\", SICE, 97, July 29-31, Tokushima.","Yong Sheng, Steven M. Rovnyak, \"Decision Trees and Wavelet\nAnalysis for Power Transformer Protection\", Power Delivery, IEEE\nTransactions on , Volume: 17 Issue: 2 , April 2002, Page(s): 429 -433.\n[10] Omar A.S. Youssef, \"A Wavelet-Based Technique for Discrimination\nBetween Faults and Magnetizing Inrush Currents in Transformer\", IEEE\nTransactions on Power Delivery, Vol. 18, No. 1, January, 2003.\n[11] Karen L. Buttler-Purry, Mustafa Bagriyanik, \"Characterization of\nTransients in Transformers Using Discrete Wavelet Transforms\", IEEE\nTransactions on Power Delivery, Vol. 18, No. 2, May, 2003.\n[12] Moises Gomez-Morante, Denise W. Nicoletti, \"A Wavelet Based\nDifferential Transformer Protection\", IEEE Transactions on Power\nDelivery, Vol. 14, No. 4, October, 1999.\n[13] Sng Yeow Hong, Wang Qin, \"A Wavelet Based Method to Discriminate\nBetween Inrush Current and Internal Fault\", Power System Technology,\n2000. Proceedings. PowerCon 2000. International Conference on ,\nVolume: 2 , 4-7 Dec. 2000, Page(s): 927 -931 vol. 2\n[14] Peilin L. Mao, Raj K. Aggarwal, \"A Novel Approach to the\nClassification of the Transient Phenomena in Power Transformers Using\nCombined Wavelet Transform and Neural Network\", IEEE Transactions\non Power Delivery, Vol. 16, No. 4, October, 2002."]}

Bu çalışmada, güç transformatörlerinin iç kısa devre akımlarının modellenmesi ve bilgisayar destekli benzetimi gerçekleştirilmiştir. Güç transformatörü sarım – sarım ve sarım – toprak arızalarının benzetimi bu çalışmanın ana öğesini oluşturmaktır. İç arızalarının ayrıntılı matematiksel modeli iletim hattı modeli (İHM) kullanılarak çıkartılmıştır ve giriş büyüklükleri arasındaki işlevsel ilişkiler ortaya konmuştur. Bu çalışmada ortaya konan bilgisayar destekli benzetimler, sarım – sarım ve sarım – toprak arızaları için İHM tekniğinin Matlab uygulamalarından meydana gelmektedir. Benzetimlerde kullanılan devre parametreleri laboratuar ortamında gerçekleştirilen gerçek zamanlı deneylerle desteklenmektedir. This paper is based on the techniques of modeling and simulating transformer internal faults. The modeling of turn to turn and turn to earth fault is objective of this study. The detailed mathematical formulation of internal faults is developed by using Transmission Line Method (TLM). Matlab ™ is used for modeling turn to turn and turn to earth faults by using TLM technique. Circuit parameters used the modeling are supported by the real time laboratory studies.

URL: http://sutod.selcuk.edu.tr/sutod/article/view/4, Bugünlerde, Güç Elektroniği devrelerinin bilgisayar simülasyonu önemli rol oynamaktadır. Elektronik devrenin dinamik davranışlarını bilmek, kullanıcıya devrenin verimi performansı hakkında tahmin yapmasını olanaklı kılar ve simülasyon esnasında bu hatalar belirlenir. Bu makalede tek fazlı tam dalga doğrultucu devresi çeşitli bilgisayar yazılımları Matlab ve Electronic WorkBench gibi kullanılarak simülasyon yapılmıştır. Simulasyondan sonra iki yazılımın doğruluk derecesine göre karşılaştırılması yapılmıştır., Nowadays, computer simulations of the power electronics circuits are playing an important role. The prediction of dynamic behaviour of an electronic circuit enables the user to estimate its efficiency and performance and to monitor possible faults during the simulation. In this paper, a single phase full wave rectifier circuit was simulated by using several computer softwares such as Matlab and Electronic WorkBench. After the simulations, the performances of the two softwares were compared according to their accuracy.

ÖZET Analılar kelimeler: Sayısal röle, bilgisayar destekli röle, ıııodelleme, sayısal röle algoritmaları, transformatör konuna, sayısal işaret işleyici Geçen son on yılda, bilgisayarlar güç sistemleri korumasında büyük rol oynamışlardır. En çok uygulama alanlarından biri de güç transformatörleri korumasıdır. Güç transformatörleri enerji sistemlerinin en pahalı ve vazgeçilmez elemanlarından biridir. Değişik tipte arızalar ile karşı karşıya kalırlar ve bunların etkileri de farklı şekillerde ortaya çıkar. 1960'h yıllardan günümüze kadar gelişen bilgisayar teknolojisi sayesinde bir çok sayısal koruma tekniği ortaya çıkmıştır. Bu önerilen tekniklerin bir çoğu transformatörün tam ve kusursuz modelleri üzerine kurulmuştur. Yalnızca bir kaçı transformatörün eşdeğer devre parametrelerine ihtiyaç duymaz. Bu çalışmada transformatörlerin olağan dışı çalışmalarının ayrıntılı bir çalışması yapılmış ve tablolar halinde farklı çalışma ortamlarına göre düzenlenmiştir. Transformatör korumasının ana prensibi olan diferansiyel koruma yöntemleri ve mıknatıslanma akımı ile harmonik bileşenler üzerine yayınlanmış bilimsel ve teknolojik makalelerin geniş bir taraması yapılmıştır. Bu sayede koruma algoritmalarının gereksinim duyduğu sinyaller (akım, gerilim, kesici konumlan gibi), çalışma zamanları ve hangi sayısal ortamlarda çalıştığı tablolar halinde açıklanmıştır. Bu bilgiler ışığında Matlab yazılımı ile deney transformatörünün çekirdek doymalı ve doğrusal benzetimleri gerçekleştirilmiş olup, ani mıknatıslanma akımının etkisi araştırılmıştır. Tam bir modelleme amacıyla deney transformatöründen elde edilen verilere doğrusal intcrpolasyon işlemi uygulanmış ve elde edilen değerler Matlab'de kullanılmıştır. Yine Matlab yardımıyla deney transformatörünün sanm - sarım ve sarım - toprak bozukluklarının benzetimleri yapılmış olup, bağlantı katsayısının hataya olan etkileri incelenmiştir. Böylelikle önceden oluşabilecek olağan dışı çalışmalarda deney transformatörünün nasıl davranacağı talimin edilebilmektedir. Diferansiyel rölelerin güııcelleşerek önemini koruduğu bilinen bir gerçektir. Bunun nedeni önceden düşünülemeyen etkilerinde göz önüne alınması, sayısal işaret işleme yöntemlerinin gelişmesi, akıllı elektronik devre (mikroişlemci ve programlanabilir mantık denetleyici (PLC) gibi) uygulama alanlarının gelişmesidir. Bu çalışmada dokuz adet analog girişli (4 akım, 4 gerilim ve 1 adet frekans ölçme) PLC ile gerçekleştirilen diferansiyel koruma algoritmalarını buna örnek verebiliriz. PLC ile uygulamada ortaya çıkan sorunların üstesinden gelmek amacıyla sayısal işaret işleyici (TMS320C31 tabanlı) kullanıldı. DSP teknolojisinin sağladığı üstünlükler ile çok geniş kapsamlı programların yazılabilmesi mümkündür. Sayısal giriş ve çıkışlara sahip DSP kartı ile kesici kontak bilgilerinin daha önceden girilmesi, aşın gerilim, aşırı sıcaklık, gövde kaçağı koruma gibi işlevlerin de eklenmesiyle program daha zengin hale gelmektedir. XîX SUMMARY DEVELOPMENT OF UNIT PROTECTION SYSTEM IN ELECTRIC POWER SYSTEM: POWER TRANSFORMER PROTECTION Keywords: Digital relay, computer relaying, simulation, digital relaying algorithms, transformer protection, digital signal processing. In the past decade, computers have played a great role in power system protection. In the view of numerious benefits of digital relaying in terms of economics, performance, reliability and flexibility, significiant efforts have been made in the development of digital relaying algorithms. Chapter three presents a comparative study of algorithms for digital differential protection of power transformers. The mathematical basis for each algorithm is briefly described. Power transformer is undoubtedly one of the pieces of electrical apparatus in power system. It is exposed to different kinds of faults and their effects come out differently. In tins thesis, the faults that most frequently arise in practise are classified broadly. This thesis also deals with a method of modeling. Modeling is achieved in two ways. One of them is modeling internal fault and the other method is concerned with saturation. For tills purpose Matlab software is used and all the programmes are given in appendix section of the thesis. As a new concept of this thesis, programmable logical controllers (PLC's) are used for protection of power transformers. For (his purpose, several protection algorithms are applied to FESTO FPC101 AF brand PLC which has nine analog inputs. It has been seen that according to its own specification there have been some negativeness. These problems are overcome by using digital signal processing with the complete design of a stand-alone prototype digital protective relay for a single phase transformer. The major emphasis of the thesis is to be on the detailed description of die hardware and software of the prototype relay. The protection functions implemented include: a percentage differential protection with a second harmonic restraint for magnetising inrush and a fifth harmonic restraint for overexcitation conditions. The present relay design are tested with the Fourier algorithm and a new algorithm by using referance harmonic signals in Matlab. The relay hardware consists of a digital signal processing cards (DSP) with TMS320C31 (floating point ) and TMS320C240 (fixed point). XX 224

Bu tez çalışmasında, günümüz koşullarında, büyük şehirlerdeki elektrik gücü talebindeki keskin artışın üstesinden gelmek için enerji sistemlerinin en önemli ekipmanlarından biri olan dağıtım transformatörlerinin, yalıtım maddesi olan transformatör yağı ve SF6 gazına karşı güçlü bir alternatif olduğu öngörülen R410A gazı ile en ekonomik ve çevre dostu yolla yolla karşılanabilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, R410A gaz yalıtımlı transformatörlerin tasarım ve imalatının gerçekleştirilebilmesi için gerekli olan ön-bilgi deneysel ve bilgisayar benzetim çalışmaları ile sağlanmıştır. Tasarım için, işletmelerde kullanılmakta olan 34.5 / 0.4 kV 50 kVA gücünde dağıtım transformatörünün gerçek boyutları dikkate alınarak AutoCAD ortamında çizilmiş bire bir modeli kullanılmıştır. Modele sargılar dışında, transformatörün tankı, demir çekirdeği, boyundurukları, geçit izolatörleri, ark boynuzu ve yalıtkan destek gibi ayrıntılar eklenmiştir. Ana tankı, tasarım yüksek basınca dayanabilmesi ve gazın homojen bir biçimde dağılmasına olanak verebilmesi için silindirsel yapıda yapılmıştır. Tezin benzetim çalışmaları, tasarlanan R410A yalıtımlı dağıtım transformatörünün elektrostatik, darbe gerilimleri ve ısıl analizlerini kapsamaktadır. Elektrostatik ve darbe gerilim analizleri için 3 boyutlu modelleme, ısıl analiz için ise 2 boyutlu eksenel model kullanılmıştır. Elektrostatik analiz için sabit bir çözüm, darbe gerilimleri ve ısıl analiz için ise zamana bağlı çözümler kullanılmıştır. Analizlerin tamamı COMSOL®Multiphysics 5.2a benzetim programında gerçekleştirilmiştir. Tezin deneysel çalışmaları için, daha önceden SF6 için tasarlanmış olan gaz yalıtımlı gerilim ölçü transformatörü kullanılmıştır. R410A'nın performansını karşılaştırmak için transformatör hava, SF6 ve R410A ile doldurulmuş ve her bir gaz için kısmi deşarj testi yapılmıştır. Gerek benzetim gerek deneysel çalışmaların sonucunda, R410A gazının yalıtım ve soğutmada performansı yağ ve SF6 gazına paralellik göstermiştir. Bu sonuçlar doğrultusunda R410A yalıtımlı transformatörünün risksiz, düşük maliyetli, kompakt ve çevre dostu bir transformatör olduğu tespit edilmiştir. In this thesis, in today's conditions, distribution transformers, which are one of the most important equipment of energy systems to overcome the sharp increase in electrical power demand in big cities, are used in the most economical and environmentally friendly way with R410A gas, which is predicted to be a strong alternative to insulating transformer oil and SF6 gas. For this purpose, the preliminary information that is required for the design and manufacture of R410A gas-insulated transformers has been provided by experimental and computer simulation studies. For the design, the actual dimensions of the 34,5/0,4 kV 50 kVA power distribution transformer that is used in the industries were taken into account and the identical model drawn in the AutoCAD environment was used. In addition to the wires, details such as the transformer's tank, iron core, yokes, bushings, arc horn, and dielectric support have been added to the model. The main tank is made in a cylindrical structure so that the design can withstand high pressure and allow the gas to be distributed homogeneously. The simulation studies of the thesis cover the electrostatic, impulse voltages and thermal analyzes of the designed R410A insulated distribution transformer. 3D modeling was used for electrostatic and impulse voltage analysis, and 2D axial model was used for thermal analysis. A stationary solution was used for electrostatic analysis, and time dependent solutions were used for impulse voltages and thermal analysis.All analyzes were performed in the COMSOL®Multiphysics 5.2a simulation program. For the experimental studies of the thesis, a gas insulated voltage transformer, which was previously designed for SF6, was used. In order to compare the performance of R410A, the transformer was filled with air, SF6 and R410A and a partial discharge test was performed for each gas. As a result of both simulation and experimental studies, the performance of R410A gas in insulation and cooling showed parallelism with oil and SF6 gas. In line with these results, it has been found that the R410A insulated transformer is a risk-free, low-cost, compact and environmentally friendly transformer.

Günümüzde, geçmişe kıyasla insan sayısının ve ihtiyaçlarının artması dolaylı yoldan enerji kullanımını yani tüketimini de artırmıştır. Tüketiciyi iletim hatları üzerinden enerji ile buluşturmak, bu enerjinin sürekliliği ve tüketicinin can güvenliği çok önemlidir. Kullanılan sistemler çok büyük ve birbirine bağlı sistemler olduğu için hataların ortaya çıkma olasılığı da bir o kadar fazladır. Bu hatalara kurulu sistemlerin verdiği cevaplar hem insan sağlığı hem enerji sürekliliğini sağlamak adına çok önemlidir. Hataların önüne hızlı bir şekilde geçme isteği iletişim ve bilgi gönderme ihtiyacını ortaya çıkarmıştır. Bu tezde iletim hattı haberleşme yöntemleri karşılaştırılarak, daha üstün olan haberleşme yöntemi araştırılmıştır. İHH yöntemi ile kablosuz haberleşme yöntemleri artıları ve eksileri karşılaştırılmıştır. Haberleşme yöntemi olarak İHH seçildikten sonra iletim hattı üzerinden bilgi iletimi olumsuz etkileri olan gürültü, kanal empedansı ve işaret zayıflaması sorunları irdelenmiştir. OSOS, SCADA, PRIME ve G3 uygulamaları karşılaştırılmıştır. İletim hattı haberleşmesi için uygun olabilecek bindirim yöntemleri karşılaştırılmıştır. İletim hattı haberleşme sistemi benzetimi 2FKA metodu ile tasarlanmıştır. İletim hattı üzerinden iletilen 50Hz sıklığa sahip şebeke işaretine kıyasla çok yüksek sıklıklarda olan taşıyıcı işaret 2FKA işareti ile bindirime uğramıştır. İletilmek istenen bilgi işareti, iletim hattı üzerinden 2FKA bindirimi ile gönderilmiştir. İletim hattı çıkışında ise ayrıştırma işlemi uygulanarak girişteki bilgi işareti, çıkışta okunmuştur. İletim hattı boyunca giriş bilgi işareti, taşıyıcı işaretleri ve iletim hattı çıkışındaki bilgi işareti sonuçları PSIM programı ile gerçeklenmiştir. Bilgi işaretinin giriş ve çıkış PSIM sonuçları tezde yer almaktadır. Böylece iletim hattı üzerinden haberleşme işlemi sağlanmıştır. Today, the development of technology and the increase in the number of people, the industrialization and the needs of people increase the importance of electricity consumption and thus the importance of transmission lines. It is very important to bring the consumer with energy through transmission lines, the continuity of this energy and the safety of the consumer. Since the systems used are very large and interconnected, the likelihood of errors is as high. And the response given by these systems is very important both for human health and to ensure energy continuity. The wish to quickly avoid mistakes has brought about the need to communicate and send information. In this thesis, better advantageous communication method is investigated by comparing powerline communication methods. Pros and cons of PLC method and wireless communication methods are compared. After choosing PLC as the communication method, noise, channel impedance and signal weakening problems that have negative effects of data transmission over the transmission line are examined. OSOS, SCADA, PRIME, G3 methods were compared. Modulation methods that may be suitable for transmission line communication are compared. Transmission line communication system simulation is designed with BPSK modulation method. The carrier signal, which is at very high frequencies compared to the 50Hz frequency network signal transmitted over the transmission line, is modulated with the BPSK signal. The information signal to be transmitted is sent via BPSK modulation over the transmission line. At the transmission line output, the demodulation process is applied and the information signal at the input is read at the output. Input information signal, carrier signal and output information signal were carried out on PSIM program along the powerline. Input and output PSIM figure of data signals are included in this thesis. Thus, communication process is provided over the transmission line.

Bir ülkenin elektrik şebekeleri teknolojiye koşut olarak, şehrin güç kaynakları olan dağıtım transformatörleri ile birlikte sürekli olarak gelişmektedir. Gelişen teknoloji ve yükselen yaşam standartları, şehir merkezlerinde talep edilen elektrik enerji miktarını artırmaktadır. Buna ek olarak yeni konutların inşası ile birlikte farklı şehir alanlarındaki elektrik yük yoğunluğu da değişmektedir. Yük yoğunluğundaki bu değişimin denetim altına alınması, dağıtım hatlarında gerilim ayarı yapmak, yeni hatlar ve trafo merkezleri kurmak ya da var olan hatları ve trafo merkezlerini yeniden yapılandırmak ile olanaklıdır. Verimli bir elektrik şebekesinin oluşumu, şebeke planlamasının yapılması ve geliştirilmesi ilkelerinin iyi bir şekilde yürütülmesi ile sağlanabilir. Bu tez çalışmada, İstanbul Üsküdar İlçesi Vaniköy bölgesi incelenerek mevcut trafoların yük yoğunluğuna ve gücüne bağlı olarak kapsama alanları oluşturulmuştur. Bu kapsama alanlarından tüm AG dağıtım şebekelerine uygulanabilecek yeni matematiksel, geometrik yöntemler ve algoritmalar geliştirilmiştir. Bu yöntemler ve algoritmalar ile dağıtım şebekesi içinde girift yapıdaki mevcut trafoların kapsama alanlarının düzenlenmesine, kapsama alanı tabanlı yeni bir sistemsel yaklaşım sunulmuştur. Bu yaklaşımda önce her bir trafonun kapsama alanı kesişme oranları tespit edilmiştir. Bu kesişim oranları doğrultusunda, az kullanılan veya fazladan konulan trafolar algoritmada göz ardı edilmiştir. Göz ardı edilen trafoların yerine, şebekede bulunan trafolar içinde bu trafolara en yakın mesafedeki ve en uygun güçteki trafolar arasında yük paylaşımı yapılarak şebeke eniyi yapıya sokulmuştur. Çalışmanın diğer bir bölümünde dağıtım şebekesinde yeni inşa edilecek dağıtım trafolarının konum ve güç değerlerine kapsama alanı tabanlı eniyi bir yaklaşım sunulmuştur. Bu yaklaşımda amaç, dağıtım şebekesi içinde mevcut trafoların ileride talepleri karşılayacak gücünün bulunmaması veya şebekenin genişletilmesi durumunda, yeni kurulacak trafo merkezlerinin şehir içindeki kapsama alanlarının, konuşlanması gereken koordinat noktalarının ve elektrik güç değerlerinin eniyi bir şekilde hesaplanmasıdır. Bu işlemleri gerçekleştirmek için kapsama alanı tabanlı ve tüm AG dağıtım şebekelerine uygulanmak üzere daha önceki algoritmalara ilave yeni matematiksel, geometrik yöntemler ve algoritmalar geliştirildi. Bu yöntemler ve algoritmaların analizinin iki şekilde yapılabilirliği ortaya konuldu. Birincisi, şebekenin dışa doğru genişletilmesi için iki trafonun konum ve kapsama alanından üçüncü trafo konumunun ve kapsama alanının bulunması durumudur. İkincisi ise üç trafonun konum ve kapsama alanından dördüncü trafonun konum, güç ve kapsama alanının bulunduğu şebekenin içe doğru genişletilmesi durumudur. Her iki durum için de eniyi trafo konumu, gücü ve kapsama alanı hesaplanmıştır. Ayrıca trafolar arasında en kısa yüksek gerilim dağıtım kablolama güzergâhı ve maliyetini içeren analizler yapılmıştır. Böylece yeni bir yöntemle dağıtım şebekesi planlamasına yaklaşılmıştır.--------------------The electricity networks of a country are constantly developing in line with the technology, together with the distribution transformers, which are the power sources of the city. Developing technology and rising living standards increase the amount of electricity demanded in city centers. Besides, with the construction of new residences, the electric load density in different city areas also changes. Taking into the control this change in load density is possible by adjusting the voltage in distribution lines, establishing new lines and transformer centers, or restructuring existing lines and substations. The formation of an efficient electricity network can be achieved by good execution of the principles of network planning and development. In this study, the Istanbul Üsküdar District Vaniköy region was examined and coverage areas were created depending on the load density and power of the existing transformers. New mathematical, geometric methods and algorithms have been developed that can be applied to all LV distribution networks from these coverage areas. With these methods and algorithms, a new coverage-based systematic approach has been presented for the arrangement of the coverage areas of the existing transformers which have an intricate structure in the distribution network. In this approach, firstly, the coverage area intersection rates of each transformer were determined. In line with these intersection ratios, underused or extra added transformers are ignored in the algorithm. Instead of removed transformers, the network has been transformed into an optimal structure by being shared the load between the transformers at the closest distance to these transformers and with the most suitable power among the transformers in the network. In another part of the study, an optimal approach is presented for the coverage area-based optimization of the location and power values of the new distribution transformers to be built in the distribution network. The purpose of this approach is to optimally calculate the coverage areas of the new substations in the city, the coordinate points to be located and the electrical power values in case the existing transformers in the distribution network do not have the power to meet the demands in the future or the network is expanded. To perform these operations, new mathematical, geometric methods and algorithms have been developed in addition to the previous algorithms to be applied to coverage area-based and all LV distribution networks. It was revealed that these methods and algorithms can be analyzed in two ways. The first is the case of finding the third transformer location and coverage area from the location and coverage area of second transformers to extend the network outward. The second is the inward expansion of the network where the position, power, and coverage area of the fourth transformer are determined from the location and coverage area of the three transformers. For both cases, optimal transformer location, power, and coverage area have been calculated. Besides, analyzes including the shortest high voltage distribution wiring route and cost among transformers were performed. Thus, distribution network planning has been approached with a new method.

Bu çalışmada, daha önce Ondokuz Mayıs Üniversitesi yerleşkesi içine kurulmuş olan rüzgar ölçüm istasyonu ile özel bir şirkete ait Samsun İli, Bafra İlçesi, Kolay Mevkii ve Samsun İli Ladik İlçesi, Eğnekaraca Mevkiinde kurulmuş olan iki adet rüzgar ölçüm istasyonu olmak üzere toplamda üç adet rüzgar ölçüm istasyonundan elde edilen veriler ile Samsun ilindeki rüzgâr enerjisi potansiyelinin belirlenmesi ve farklı rüzgâr türbinleri kullanılarak enerji analizlerinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu kapsamda dünyada ve Türkiye' de rüzgar enerjisi sektörünün gelişimi incelenmiş, rüzgar teorisi ve rüzgar türbinleri hakkında bilgi verilmiştir. Samsun ilindeki rüzgar enerjisi potansiyelini belirlemek amacı ile meteorolojik ve jeolojik verileri temin eden kurum ve kuruluşlar araştırılmış, veri setleri temin edilerek farklı metedoloji ve çözünürlüklerde rüzgar kaynak atlasları sağlanmıştır. Elde edilen rüzgar kaynak atlası ile RES kurulabilecek proje sahaları ve rüzgar ölçüm istasyon yerleri belirlenmiştir. Rüzgar ölçüm işleri ile ilgili bilgi verilmiş, rüzgar ölçüm istasyonlarından elde edilen veriler temin edilmiş, meteorolojik ve jeolojik veri setleri ile birlikte bilgisayar programı ile analiz edilerek Samsun ilinin rüzgar enerjisi potansiyelini ortaya koyan 50mx50m çözünürlüklü rüzgar kaynak atlası oluşturulmuştur. Örnek proje sahası belirlenmiş ve dört farklı rüzgar türbini ile analizler yapılarak %90 olasılıktaki yıllık enerji üretimleri hesaplanmıştır. In this study, a total of three wind measurement stations, including two wind measurement stations in Samsun, Bafra District, Kolay Region and in Samsun, Ladik District, Eğnekaraca Region, and a wind measurement stations that were previously established in the campus of Ondokuz Mayis University with the data obtained from the stations, it is aimed to determine the wind energy potential in the province of Samsun and to investigate the energy analyzes using different wind turbines.In this context, the world and in Turkey examined the development of the wind energy sector, there is information about wind theory and wind turbines. In order to determine the wind energy potential in Samsun province, the institutions and organizations providing meteorological and geological data were researched and data sets were obtained and wind resource atlases were provided in different metedology and resolutions. Project sites and wind measurement station locations that can be established with wind source atlas were determined. Information on wind measurement works has been given, data obtained from wind measurement stations are provided and meteorological and geological data sets are analyzed by computer program and a wind resource atlas of 50mx50m has been created which shows the wind energy potential of Samsun province. The sample project site was determined and analyzed by four different wind turbines and the annual energy production at 90% probability was calculated. 286

Bir enerji sisteminin işletme ve planlama aşamalarında, sistemin çalışmasını ya da sistemin amaçlanan güvenliğini değerlendirmede yük akışı hesaplamaları elzemdir. Yük akışı yöntemleri düşünüldüğünde akıllara öncelikli olarak belirsizlik içermeyen yöntemler olan Gauss Seidel, Newton Raphson, hızlı ayrışık yöntemleri gelmektedir. Bu yöntemler uygulanırken elektrik yükünün ve üretiminin tamamen bilindiği varsayılmakta, hesaplamalar ise bu varsayımlar üzerinden yapılmaktadır. Ancak bu durum gerçeği yansıtmamaktadır. Doğru bir yük akışı hesaplaması için; şebeke yapısındaki değişim, yük talebindeki değişim, yenilenebilir enerji kaynaklarının sisteme eklenmesiyle oluşan güç dalgalanmaları gibi belirsizliklerin göz önünde bulundurularak hesaplamaya dahil edilmesi gerekmektedir.Günümüz güç sistemlerinde, rüzgar enerji sistemleri ve güneş enerji sistemleri gibi yenilenebilir enerji kaynakları da bulunmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynakları sistemde fazladan güç dalgalanmasına yani belirsizliklere sebep olmaktadır. Belirsizlik içermeyen yani belirlenimci yöntemler, olasılıksal değerler yerine belirli sabit değerleri kullandığı için, bu yöntemler belirsizlikler altında güvenilir sonuçlar verememektedir. Bu sebeple istatistiksel yük akışı bir diğer adıyla olasılıksal yük akışı, belirsizlik içermeyen yöntemlerin eksiklerini gidermek için literatürde yeni bir başlık olarak yerini almıştır. Bu çalışmada, geleneksel Monte Carlo benzetim yönteminden elde edilen sonuçlar baz alınarak Latin hiperküp örnekleme yöntemi kullanılan Monte Carlo öğrencesi ve Unscented dönüşüm yöntemlerinin karşılaştırmalı çözümlemesi sunulmaya çalışılmıştır. IEEE 14 ve 30 baralı test sistemleri ile Ondokuz Mayıs Üniversitesi yerleşkesi dağıtım sistemi önerilen yöntemlerin uygulanması ve sonuçların görülmesi için bir test sistemi olarak seçilmiştir. Sonuçlar, Unscented dönüşüm yaklaşım yönteminin diğer iki yönteme kıyasla daha hızlı ve güvenilir olduğunu göstermektedir. During the operation and planning stages of an energy system, load flow calculations are essential to assess the operation of the system or the intended safety of the system. When the load flow methods are considered, Gauss Seidel, Newton Raphson and fast decoupled methods are the primary methods that do not include uncertainty. While applying these methods, it is assumed that the electric consumption and generation are completely known and the load flow calculations are made with using these assumptions. However, this situation does not reflect the reality. For an accurate load flow calculation; changes in the network structure, changes in load demand, and power fluctuations arising from the addition of renewable energy sources to the system should be included in the calculation.In today's power systems, there are renewable energy sources such as wind energy systems and solar energy systems. Renewable energy sources cause extra power fluctuation in the system. Rising of the fluctuation incresas the uncertainties of the power system. Since deterministic methods that do not contain uncertainty because of using certain fixed values instead of probabilistic values, these methods can not give reliable results under uncertainties. Therefore, statistical load flow, also known as probabilistic load flow, has taken its place as a new title in the literature in order to overcome the deficiencies of conventional load flow methods which do not contain uncertainty. In this study, a comparative analysis of Monte Carlo simulation with Latin Hypercube sampling method and Unscented transformation methods are presented. These methods are compared with the results obtained from the classical Monte Carlo simulation method. IEEE 14 and 30 bus test systems and Ondokuz Mayıs University campus distribution system were chosed as a test system for the application of the proposed methods. The results show that Unscented transformation method is faster and more reliable than the other two methods. 96

5G teknolojisinin tartışıldığı günümüzde, güç kalitesini etkileyen unsurlar ve bu sorunların giderilmesi büyük önem taşımaktadır. Gerçek zamanlı iletişim altyapılarında kullanılmak üzere aşırı güç yüklenmelerini belirleyebilecek, enerji akış yönlerini düzenleyecek ve yenilenebilir enerji kaynakları kullanımını arttırarak kullanıcı maliyetlerini aşağı çekecek çevreci akıllı şebeke sistemlerinin geliştirilmesi gerekmektedir. Gerilim düşmesi, yükselmesi, gerilim geçiş hatası, harmonikler, kırpışma vb. güç kalitesi sorunları akıllı şebekelerde hassas yüklerin arızalanmasına, ayrıca transformatörler ve motorlar üzerinde enerji kaybına neden olmaktadır. Gerilim düşmesi veya kısa süreli kesinti, bilgisayar tarafından çalıştırılan işlemlerin kaybedilmesine ya da işletim sisteminin durmasına sebebiyet verebilir. Bu tezin amacı, akıllı şebekelerde güç kalitesindeki bozuklukların, etkin işaret işleme ve makine öğrenmesi algoritmaları ve bunları kullanan yöntemlerdeki gelişmelere bağlı olarak incelenmesidir. Matlab yazılımı, TEKTRONIX AFG3022C rassal üreteci ve PQube enerji ve güç kalitesi analizörü yardımıyla akıllı şebekelerde güç kalitesi bozuklukları için gerçek zamanlı veriler üretilmiştir. Çalışmanın işaret işleme aşamasının ilk bölümünde, güç kalite bozukluklarını sınıflandırmayı amaçlayan öznitelik çıkarma ve öznitelik seçimi için Topluluk Deneysel Kip Ayrışım Yöntemi (TDKAY) incelenmiştir. Öznitelik çıkarımı, Hilbert Huang Dönüşümü (HHD) kullanılarak güç işaretlerinden elde edilmiştir. HHD'nin çıkışları, anlık frekanslar (AF) ve anlık genliklerdir (AG). Karakteristik özellikler, İçsel Kip İşlevlerinin (IMF'lerin) anlık frekans ve gerilimlerinden elde edilmektedir. Tezde ayrıca, arızasız işaret ve güç kalite bozukluğu işaretleri ile Stockwell dönüşümünün çıkışı olan STA matrisinden zaman-frekans ve frekans-genlik çizimleri elde edilmiştir. Öznitelik çıkarma aşamasında STA matrisinin çizimlerine istatistiksel işlevler ortalama, standart sapma, çarpıklık, basıklık uygulanmıştır. Her iki öznitelik çıkarımının başarımları; Destek Vektör Makinası (DVM), C4.5 Karar Ağaçları, K-ortalamalı kümeleme yöntemi ve ANFIS sınıflayıcıları için denenmiş ve başarımları ölçülmüştür. Güç kalitesi bozukluklarının farklı sınıflandırıcılar ile belirlenmesi gerçek hayatta zaman ve maliyet arttırıcı pek çok işlemin ortadan kalkmasını ve sistem işletme maliyetlerinin düşürülmesini sağlayacaktır. Son yıllarda, güç kalitesi alanındaki araştırmalarda üst-harmonik bozulma çalışmaları dikkat çekmektedir. İletim sistemleri işletildiğinde, özellikle güç hattı iletim (GHİ) sistemleri, diğer sistemler üzerinde elektromagnetik girişime (EMI) neden olur. Tez çalışmasının son bölümünde, üst-harmonik bozulmanın gösterimi için TDKAY yöntemi uygulanmıştır. Geleneksel yöntem Kısa Zamanlı Fourier Dönüşümünün (KZFD) aksine, TDKAY, üst-harmonik bileşenler için daha ayrıntılı ve kullanışlı gösterim sunmaktadır. In today's world where 5G technology is discussed, the factors affecting power quality and the elimination of these problems are of great importance. Environmental smart network systems that can identify overloads, regulate energy flow aspects and increase the use of renewable energy resources and reduce user costs are needed to be used in real time communication infrastructures. Power quality problems such as voltage sag, swell, voltage transients faults, harmonics, flicker etc. result in the failure of sensitive loads in smart grids, as well as energy loss on transformers and motors. A voltage sag or short-term interruption may result in the loss of computer-run operations or a halt to the operating system. The aim of this thesis is to examine the power quality disturbances in smart grids based on the improvements in effective signal processing and machine learning algorithms and methods that use them. Matlab software, TEKTRONIX AFG3022C random generator and PQube energy and power quality analyzer produced real-time data for power quality disturbances in intelligent networks. In the first part of the signal processing phase, Ensemble Empirical Mode Decomposition (EEMD) was used for feature extraction and feature selection aimed at classifying power quality disturbances. Feature extraction was obtained from power signals using Hilbert Huang Transform (HHD). The outputs of HHD are instantaneous frequencies (AF) and instantaneous amplitudes (AG). The characteristic features are derived from the instantaneous frequencies and voltages of the Intrinsic Mode Functions (IMFs).In the thesis also, time-frequency and frequency-amplitude plots are obtained from STA matrix, which is the output of Stockwell transformation, with healthy signal and power quality disturbance signals. In the feature extraction stage, the statistical functions mean, standard deviation, skewness and kurtosis were applied to the plots of the STA matrix. Achievements of both feature inferences; Support Vector Machine (SVM), C4.5 Decision Trees, K-mean clustering method and ANFIS classifiers were tested and their performance was measured. Identifying power quality disturbances with different classifiers will eliminate many of the time and cost-increasing processes in real life and reduce system operating costs. In recent years, studies on power quality have attracted attention in the studies of top-harmonic distortion. When the transmission systems are operated, especially power line transmission (PLC) systems cause electromagnetic interference (EMI) on other systems. In the last part of the thesis, EEMD method is applied for the representation of top-harmonic distortion. In contrast to the traditional method of Short Time Fourier Transform (STFT), EEMD offers more detailed and useful representation for superharmonic components. 200

Tez (yüksek lisans) -- Ondokuz Mayıs Üniversitesi, 2019 Libra Kayıt No: 131260 …

Transformatörler elektrik enerjisinin üretim, iletim ve dağıtımında kullanılan önemli ve pahalı donanımlardan birisidir. Artan elektrik gücü istemi işletmedeki transformatörlerin tasarlandıkları sıcaklık değerlerini sıklıkla aşmasına neden olmaktadır. Bu da sargılarının etrafındaki yalıtım kâğıdının ömrünün kısalmasına, iç arızaların ortaya çıkmasına ve transformatör ömrünün beklenenden daha kısa olmasına neden olmaktadır. Bu sıcaklıkların doğru bir biçimde izlenmesi transformatör sargı yalıtımı ömrünün doğru belirlenmesini sağladığı kadar transformatörün en uygun kullanımı için gerekli önlemlerin de doğru bir biçimde alınmasını sağlayacaktır. Bu yüzden transformatör sıcaklık izleme sistemlerine olan istemin eskisine göre önemli oranda artması beklenmektedir. Bu yüzden işletmedeki transformatörlere kolayca uygulanabilecek, ekonomik bir sargı sıcaklık izleme sistemine gereksinim bulunmaktadır. Literatürde transformatör sıcaklıklarını izlemek için çok sayıda yöntem bulunmakla birlikte bunlardan en önemlileri IEEE ve IEC standartlarında verilmiştir. Ayrıca, D. Susa tarafından önerilen bir yöntem de oldukça popülerdir. Söz konusu yöntemler özellikle geçici durumlarda yanılgılı cevap vermekte ve çok sayıda değişkenin kullanımını gerektirmektedir. İşte bu sorunlara çözüm olabilmesi amacıyla bu tez çalışması boyunca daha sade, uygulanabilir ve daha doğru bir transformatör sıcaklık izleme yönteminin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu tez çalışmasında, tek-fazlı yağlı tip ONAN dağıtım ve güç transformatörlerinin sargı en sıcak nokta sıcaklığının (ESNS) kestirimi için iki yeni yöntem sunulmuştur. Yöntemler öncelikle transformatörün birincil ve ikincil yanı akım ve gerilim verisini kullanarak ortalama sargı sıcaklığını hesaplamaktadır. Sonrasında ise bu sıcaklığı kullanarak ESNS değerine ulaşmaktadırlar. Yöntemlerin başarımı sargıları arasına sıcaklık algılayıcıları yerleştirilmiş 30 kVA gücünde ONAN soğutmalı yağlı tip tek-fazlı bir transformatör kullanılarak çeşitli ısınma deneyleri ile ortaya konulmuştur. Önerilen yeni yöntemler daha az değişmez ve değişken kullanmakta ve daha doğru sonuçlar vermektedir. Transformers are important and expensive elements that are used for the generation, transmission and distribution of electric energy. Increasing demand for electric power cause transformers in operation to exceed the temperature values, they are designed for. This results in shortening the life of insulation paper around the windings, causes emerging internal faults and being lifetime of transformer shorter than expected. Monitoring these temperatures accurately will provide not only determining lifetime of transformer winding insulation correctly but also taking precautions that required for optimum usage of transformers. Therefore, it is expected to increase the demand for transformer monitoring systems significantly as compared to the past. This means there is a need for a winding temperature monitoring systems that are economic and can be easily applied to the existing transformers in operation. There are many methods in literature and practice for monitoring transformer temperatures and the most important of them are given in IEEE and IEC standards. In addition, a method suggested by D. Susa is very popular. These methods give incorrect results especially in transient situations and require the usage of many parameters. Here, in order to find a solution to these problems, during this thesis it is aimed to develop a simpler, applicable and more accurate transformer temperature monitoring method. In this thesis, two new methods for the estimation of winding hot-spot temperatures of single-phase ONAN cooling oil immersed distribution and power transformers are presented. These methods compute, firstly, average winding temperatures by utilizing voltage and current data of both sides of transformer. Then, they attain the hot-spot temperature by using these temperatures. The performances of the methods have been validated by using various heat tests applied to a 30 kVA ONAN single-phase oil immersed transformer in which temperature sensors are inserted. The suggested methods use less parameter and give more accurate results than existing methods. 166

Bir elektrik güç sisteminin, tüketicilere sürekli olarak anma değerde sinüzoidal anma gerilimi ve akımı iletmesi beklenir. Güç elektroniği tabanlı cihazların elektrik enerjisi endüstrisini yeniden yapılandırması ve küçük ölçekli dağıtık üretim sistemlerinin güç sistemine daha çok nüfuz etmesi, müşterilere tedarik edilen elektrik gücünün kalitesi üzerine olan talebi arttırmıştır. Bir güç kalitesi problemi, müşterilerin donanımlarının arızalanması veya hatalı çalışmasıyla sonuçlanan gerilim, akım veya frekans sapmalarında ortaya çıkan herhangi bir güç problemi olarak tanımlanabilir. Eskiden güç kalitesi problemi anahtarlama ve yıldırım dalgalanmaları, indüksiyon ocakları ve diğer döngüsel yükler nedeniyle ortaya çıkıyorken günümüzde, elektrik güç sistemlerine teknolojik ve ekonomik avantajlar sağlasa da, güç elektroniği elemanlarının çok yaygın kullanımı beraberinde güç kalitesi problemlerini de birlikte getirmiştir.Bu çalışmada, yapay sinir ağı (YSA) kullanarak güç kalitesi bozukluklarının sınıflandırılması gerçeklenmiştir. En uygun YSA yapısı Box-Behnken deneysel tasarım yöntemi ile belirlenmiştir. Benzetim ortamında 9 adet (arızasız, gerilim düşmesi, gerilim yükselmesi, kırpışma, harmonik, geçici durum, DA bileşeni, elektromanyetik girişim, anlık kesinti) güç sistem durumu incelenmiştir. Üretilen farklı bozukluk türlerinin tespit edilmesinde kullanılan özellik vektörleri ayrık dalgacık dönüşümü ve temel bileşenler analizi yardımı ile elde edilmiştir. Elde edilen özellikler normalize edilip en iyileştirilerek YSA'ya giriş verileri olarak uygulanmıştır. Dolayısı ile YSA tasarım aşamasının karmaşıklığı ortadan kaldırılmıştır. Benzetim sonuçları irdelendiğinde en iyilemesi elde edilen ileri beslemelli çok katmanlı YSA yapısının güç kalitesi bozukluklarını başarılı bir şekilde ayırt ettiği gözlenmiştir. It is expected that an electrical power system will continuously transmit nominal rated sinusoidal voltage and current to consumers. Power electronics-based devices restructuring the electrical energy industry and small scale distributed generation systems to penetrate the power system more increased demand for the quality of electrical power supplied to customers. A power quality problem can be defined as any power problem that occurs in voltage, current or frequency deviations resulting in malfunction or failure of customers' equipments. While the power quality problem has been caused by switching and lightning fluctuations, induction furnaces and other cyclic loads in the past, today, although it provides technological and economic advantages to electric power systems, the widespread use of power electronics has brought with it power quality problems.In this study, classification of power quality defects was performed using artificial neural network (ANN). The most appropriate YSA structure was determined by the Box-Behnken experimental design method. Nine fault types (no fault, voltage sag, voltage, swell, flicker, harmonics, transient, DA component, electromagnetic interference, instant interruption) were investigated in computer simulations. The feature vectors used in the identification of the different types of faults produced were obtained with the help of discrete wavelet transform and principal component analysis. The obtained features were normalized and applied as artificial neural network input data. Therefore, the complexity of the ANN design phase has been removed. When the simulation results are analyzed, it is observed that the optimized feed forward multi layer ANN structure successfully distinguishes power quality disturbances. 107

Tez (doktora) -- Ondokuz Mayıs Üniversitesi, 2018 Libra Kayıt No: 125413 …

Teknolojideki gelişmeler her alanda olduğu gibi elektrik şebekelerinin yönetilme şekillerinde de yenilikler getirmektedir. Gerçekleştirilen düzenleme ve iyileştirmelere bağlı olarak Akıllı Şebeke sistemlerine geçişler yapılmaya çalışılmaktadır. Elektrik şebekelerinin geniş bir çevreye yayılmış olması ve karmaşıklığından dolayı akıllı şebeke uygulamalarının geliştirilmesi ve test edilmesi için son yıllarda benzetim ortamları oluşturulmaktadır. Ancak bahsedilen laboratuvarların kurulması için ortaya çıkan yüksek maliyetler özellikle yeni başlayanlar ve öğrenciler için bir engel oluşturmaktadır. Bu çalışmada akıllı şebeke modellemelerinde kullanılabilecek çeşitli benzetimlerin uygulanabileceği düşük maliyetli eğitim ortamının oluşturulması hedeflenmiştir. The improvements on technology brings innovation on managing electrical networks as it is in all areas. According to the regulations and restorations, most companies tries to implement Smart Grids on existing networks. Since the electrical networks spread into wide area and due to complexity of the networks, many Smart Grid laboratories have appeared over the years to provide simulation environments for testing and improving of the modern networks. However, high cost values for setting up such a laboratory becomes a barrier for new comers and students. In this study, we propose to establish a hardware and software model of Smart Grids that is set up with low cost equipment and allows testing many scenarios especially for training purpose. 87

Tez (yüksek lisans) -- Ondokuz Mayıs Üniversitesi, 2018 Libra Kayıt No: 125008 …

Akıllı kontrol sistemleri güç tüketimindeki son gelişmelerden olan Kablosuz Algılayıcı Ağları ve Nesnelerin İnternetinden yararlanmaktadırlar. Aküler, bu sistemlerin otonom hale getirilerek geliştirilmesini sağlamaktadırlar. Bununla birlikte bu besleme yöntemi modern uygulamalar için uygun olmamaktadır. Bu sensörleri beslemek için çevrelerinde mevcut olan termal enerjiyi, mekanik titreşimleri, ışık dalgalarını veya radyo frekanslarını kullanmak alternatif bir çözüm olmaktadır.Bu tez, özellikle Radyo Frekanslarının dalgalarını kullanarak, enerjide otonom bir sensör ağı oluşturmayı amaçlayan yenilikçi çözümlerin geliştirilmesine katkıda bulunmayı önermektedir. Sensörler, gelen güç yoğunluklarının hâkim olmadığı ve genellikle düşük olduğu bir ortama yerleştirilmektedirler.İlk olarak, mekanik, termal, kimyasal, ışık dalgası enerjisi ve Radyo Frekansı gibi farklı enerji toplama teknikleri ve kaynakları incelenmiştir. Bu çalışma, Radyo Frekansı dalgalarının enerji hasat sistemlerini diğer çalışmalarda yapılan sistemlere göre konumlandırmayı mümkün kılmıştır.Geniş bir frekans bandında enerji toplamanın yararını gösterdikten sonra, kentsel ortamda ve kırsal alanda mevcut olan RF güç yoğunluğunun değerlendirilmesi üzerinde istatistiksel bir çalışma yapılmıştır. Sensörün ortamı, seçilen mimarinin enerji depolama hücresinin eklenmesi veya bir dc-dc dönüştürücünün kullanılması gibi seçimlerini içerir. Çeşitli çok bantlı RF hasat sistemleri, çeşitli frekans bandında enerji hasat edebilecek kapasitede tasarlanmıştır. Ayrıca bu koşullar altında, birden fazla RF kaynağı mevcut olduğunda, sistem geniş bir frekans bandı üzerinden çalışacak şekilde tasarlandığında hasat edilen enerji miktarı arttırılabilir. Wireless Sensor Networks (WSN) and the Internet of Things (IOT) are benefiting from recent advances in power consumption for intelligent control entities. Batteries have enabled the development of these systems by making autonomous. Nevertheless, this supplying method is unsuitable for modern applications. An alternative solution to supply these sensors is to use the energy available in their environment, such as thermal guards, mechanical vibrations, light waves or Radio Frequencies.This thesis proposes to contribute to the development of innovative solutions aiming to make a network of sensors autonomous in energy by exploiting in particular the waves of Radio Frequencies [RF]. The sensors are placed in an environment for which the power densities incident are not mastered and are generally low.Firstly, different sources and techniques of energy harvesting were studied such as mechanical, thermal, chemical, light wave energy and Radio Frequency. This study has made it possible to position the energy harvesting systems of Radio Frequency waves compared to other systems.After demonstrating the interest of collecting energy over a wide frequency band, a statistical study was carried out on the evaluation of the RF power density present in the urban environment and in the countryside. The environment of the sensor involves choices of the chosen architecture, such as for example the addition of energy storage cell or the use of a dc-dc converter.Several mutli-band RF harvester systems have been designed capable of harvesting energy in several frequency bands. Also, under these conditions, when multiple RF sources are available, the amount of energy harvested can be increased when the system is designed to operate over a wide frequency band. 131

Tez (yüksek lisans) -- Ondokuz Mayıs Üniversitesi, 2018 Libra Kayıt No: 123171 …

Tez (yüksek lisans) -- Ondokuz Mayıs Üniversitesi, 2014 Libra Kayıt No: 111081 …

Son yıllarda, elektrik enerji şebekelerine rüzgar enerjisi üretimini entegre etmenin önemi hızla artmaktadır. Elektrik şebekesi içine rüzgar enerjisini entegre etmenin en büyük zorluğu, rüzgar enerjisinin değişkenliği ve süreksizliğidir. Bu durumla başa çıkmak için en iyi yaklaşım, rüzgar enerjisi üretiminin gelecekteki değerlerini tahmin etmektir. Yüksek doğrulukları ile rüzgar hızı tahmin yöntemleri bu sorunları en aza indirmek için kullanılabilecek etkili bir araçtır. Bu sebeple, rüzgar enerjisi veya rüzgar hızı tahmini için birkaç farklı yöntem literatürde yerini almıştır. Bu çalışmada sayısal hava tahmini (SHT), istatistiksel yaklaşımlar, yapay sinir ağları (YSA) ve farklı zaman ölçeğindeki hibrit tekniklere dayalı rüzgar gücü ve hızı ile ilgili en önemli tahmin teknikleri hakkında bilgi verilmeye çalışılacaktır. Mevcut tahmin tekniklerinden bazılarının karşılaştırmalı analizleri de genel bir bakışla ele alınacaktır.Ayrıca, bu çalışma, yapay sinir ağı (YSA) ve dalgacık sinir ağı (DSA) kullanılarak çok kısa süreli rüzgar hızı tahminini ve bu ağların başarımlarının karşılaştırmasını sunmaktadır. Veri, bir yıllık bir süre için on dakikalık çözünürlükte Ondokuz Mayıs Üniversitesi'nde bulunan bir hava istasyonundan toplanmıştır. Rüzgar hızı tahminler önümüzdeki 10 dakika için 24 saatlik bir süre içinde sunulmaktadır. YSA ve DSA için aynı topoloji kullanılmasına rağmen, DSA için önerilen tahmin sisteminin başarımı, YSA'ya göre daha yüksektir. Kök Hata Kareler Ortalaması (RMSE) ve Ortalama Karesel Hata (MSE) başarım etmeni olarak seçilmiştir. Ve ayrıca, YSA ve DSA'nın aynı formları kısa vadeli, orta vadeli ve uzun vadeli rüzgar hızı tahminleri için de test edilmiştir. Bu dönemler için de ağ başarımı için aynı etmenler seçilmiştir.Elde edilecek tahminler doğrultusunda, rüzgar enerjisi sağlayan sistemlerin, değişen atmosferik sartlara doğru ve hızlı uyumluğunun sağlanması hedeflenmektedir. In recent years, the importance of integrating the production of wind energy into electrical energy networks has been increasing rapidly. The biggest challenge to integrate wind energy into the power grid wind power is variability and discontinuity. To deal with this situation, the best approach is to predict future values of wind power production. Wind speed estimation methods with high accuracy are an effective tool that can be used to minimize these problems. Thus, several wind power or wind speed forecasting methods have been reported in the literature over the past few years. . This study provides insight on the foremost forecasting techniques, associated with wind power and speed, based on numeric weather prediction (NWP), statistical approaches, artificial neural network (ANN) and hybrid techniques over different time-scales. An overview of comparative analysis of various available forecasting techniques is discussed as well. Furthermore, this study presents a very short- term wind speed prediction using artificial neural network (ANN) and wavelet neural network (WNN) and compares the performance of these networks. Data are collected from a weather station located in Ondokuz Mayis University in ten minute resolution for a period of one year. Wind speed predictions are presented within a period of 24-hours for 10 minute ahead. Although ANN and WNN use the same topology, the performance of the proposed prediction system based on WNN has higher than that of ANN. The root mean square error (RMSE) and the mean squared error (MSE) values have been selected as performance criteria. And also, the same forms of ANN and WNN tested for short-term, medium-term and long-term wind speed predictions. For this terms, the same criteria selected for network performance.According to forecasts will be achieved, provides wind energy systems, accurate and rapid adaptation to changing climatic conditions are be attained. 107

Tez (yüksek lisans) -- Ondokuz Mayıs Üniversitesi, 2010 Libra Kayıt No: 77575 Bu tez çalışmasında, 400 yataklı orta büyüklükteki bir hastanenin (Samsun Mehmet Aydın Eğitim ve Araştırma Hastanesi), enerji dağıtım sistemini denetim altına almak amacıyla enerji otomasyon sistemi hazırlanmıştır. Söz konusu olan otomasyon sistemi, PLC ve SCADA tabanlıdır. OG ve AG dağıtım merkezlerinde kurulu olan tüm kesicilerin ve şalterlerin enerji parametreleri, enerji analizörleri yardımıyla bilgisayardan anlık olarak izlenebilmekte ve değerler kaydedilebilmektedir. PLC giriş modülleri sayesinde, sayısal ve analog işaretler sahadan toplanabilmektedir. Bu işaretlerin bazıları, otomasyon senaryoları için kullanılmaktadır. Dağıtım sisteminde meydana gelen arıza ve alarmlar, oluşum zamanlarıyla birlikte merkezi bilgisayarda gösterilip, en kısa zamanda müdahale edilebilmektedir.istemin en önemli özelliklerinden birisi de, arıza ve şebeke kesintileri durumunda, önceden programlanmış senaryolar doğrultusunda şalterlere ve generatörlere otomatik manevra yaptırılmasıdır. Bunun sonucunda, hastanedeki dış enerji kesintileri, mümkün olduğunca iç kesintiye uğratılmamakta veya en aza indirilmektedir.

Asenkron motor, en genel elektromekanik enerji dönüşüm aygıtlarından biridir. Üretim sürecinin en önemli elemanıdır ve evlerde, ticari ve endüstriyel amaçlı denetim sistemlerinde yaygın bir şekilde kullanılır. Asenkron motor basit tasarımlı ve gürbüzlüğü sayesinde doğasında güvenilir bir aygıttır. Ancak çalışma anında çok farklı konularla karşı karşıya gelmektedir. Bu sorunlar çok farklı arıza tipine dönüşebilir. Bu yüzden durum izleme, bu tip arızalardan kaçınmak amacıyla gerekli hale gelmektedir.Bu tez çalışmasında temel bileşenler analizi (TBA) ve yapay sinir ağı (YSA) tabanlı bir sayısal koruma algoritması önerilmiştir. Önerilen koruma algoritması iç sargı arızalarını, kırık rotor çubuk arızalarını ve rulman arızalarını ayırt edebilmektedir. Özel olarak tasarlanmış bir asenkron motor üzerinde birçok laboratuar deneyleri önerilen algoritmanın başarımını sınamak için gerçekleştirilmiştir. Önerilen hibrit koruma algoritması motorun ani akımlarını kullanmaktadır. Bu akımlar ilk olarak TBA işlemine uygulanır ve kalıntılar diye adlandırılan ayırt edici özellikler elde edilir. Daha sonra bu kalıntı (özellik) vektörü ileri beslemeli-hatayı geri doğru yayan bir yapay sinir ağına giriş olarak uygulanmaktadır. Sonuç olarak, önerilen motor koruma algoritması normal çalışma koşullarını, stator arızalarını, rulman arızalarını, kırık rotor çubuğu arızalarını, rotor-stator arızalarını ve rulman-stator arızalarını ayırt edebilmektedir.Anahtar Kelimeler: Motor arızaları, temel bileşenler analizi, yapay sinir ağı ve arıza tanılama The induction motor is one of the single most common electromechanical energy conversion devices. It is the critical component of the production processes and is widely used in domestic, commercial, and industrial motion control devices and systems. An induction motor is considered inherently reliable due to its robustness, relatively simple design and construction. However, it faces various stresses during operation conditions. These stresses might lead to many modes of failures. Therefore the condition monitoring becomes necessary in order to avoid failures (breakdowns).In this thesis, digital protection algorithm based on PCA and neural network methods is presented for induction motors. The proposed protection algorithm covers internal winding faults, broken rotor bar faults, and bearing faults. Many laboratory experiments have been performed on a specially designed induction motor to evaluate the performance of the suggested protection algorithm. The hybrid protection algorithm uses the instantaneous phase currents. These currents are first preprocessed by PCA to extract distinctive features called residuals. Then the residual (feature) vector is applied to a feed-forward back-propagation neural network as input vectors. Finally, the presented motor protection algorithm determines normal operating conditions, stator faults, bearing faults, rotor bar faults, rotor-stator faults and bearing-stator faults.Keywords: Motor faults, principle component analysis, artificial neural network and fault diagnosis. 99

Tez (doktora) -- Ondokuz Mayıs Üniversitesi, 2010 Libra Kayıt No: 82683 Asenkron motor, en genel elektromekanik enerji dönüşüm aygıtlarından biridir. Üretim sürecinin en önemli elemanıdır ve evlerde, ticari ve endüstriyel amaçlı denetim sistemlerinde yaygın bir şekilde kullanılır. Asenkron motor basit tasarımlı ve gürbüzlüğü sayesinde doğasında güvenilir bir aygıttır. Ancak çalışma anında çok farklı konularla karşı karşıya gelmektedir. Bu sorunlar çok farklı arıza tipine dönüşebilir. Bu yüzden durum izleme, bu tip arızalardan kaçınmak amacıyla gerekli hale gelmektedir.Bu tez çalışmasında temel bileşenler analizi (TBA) ve yapay sinir ağı (YSA) tabanlı bir sayısal koruma algoritması önerilmiştir. Önerilen koruma algoritması iç sargı arızalarını, kırık rotor çubuk arızalarını ve rulman arızalarını ayırt edebilmektedir. Özel olarak tasarlanmı bir asenkron motor üzerinde birçok laboratuar deneyleri önerilen algoritmanın başarımını sınamak için gerçekleştirilmitir. Önerilen hibrit koruma algoritması motorun ani akımlarını kullanmaktadır. Bu akımlar ilk olarak TBA işlemine uygulanır ve kalıntılar diye adlandırılan ayırt edici özellikler elde edilir. Daha sonra bu kalıntı (özellik) vektörü ileri beslemeli-hatayı geri doğru yayan bir yapay sinir ağına giriş olarak uygulanmaktadır. Sonuç olarak, öneilen motor koruma algoritması normal çalı ma ko ullarını, stator arızalarını, rulman arızalarını,kırık rotor çubu u arızalarını, rotor-stator arızalarını ve rulman-stator arızalarını ayırt edebilmektedir.

WAVELET (DALGACIK) TABANLI SENKRON GENERATOR KORUMA ALGORİTMASI ÖZET Generatörler nadiren anzalansalar da, arızaya neden olan birçok etken vardır. Bu arızalar generatörûn çalışması sırasında yapısında meydana gelen sorunlardan kaynaklanan iç arızalar olabileceği gibi iletim hattındaki herhangi bir arızanın generatörü etkilemesi şeklinde de olabilir. Generatörlerde arıza meydana geldiğinde arızanın mümkün olan en kısa sürede algılanamaması sonucunda telafisi mümkün olmayan sonuçlara yol açar. Burada arızanın tespiti ve bir an önce müdahale edilmesi önem kazanmaktadır. Bu çalışmada, son yıllarda giderek önem kazanan sayısal teknolojinin getirdiği hız ve güvenilirlik avantajlarının generatörde oluşabilecek arızaları algılamada kullanıldı. Arıza oluştuğu anda generatörûn ilgili faz akımında ana harmoniğin yanında yüksek frekanslı harmonik akımlar oluşmakta ve bu harrnonik bileşenlerinin incelenmesi dalgacık yöntemi ile olmaktadır. Generator uç noktalarından ve yük tararından alınan akım ve gerilim örnekleri Daubecbies 4 ana dalgacık ve ölçek vektörleri ile dalgacık düzleminde çözümlendi. Yüksek frekanslı dalgacık katsayıları (D) çarpımı ile elde edilen dalgacık gücüne (DG), ayrık düzgün dağılım uygulayarak hesaplanılan dağılım fonksiyonunun ortalama değeri ile, arızalı olan veya olmayan durumlar ayırt edilmeye çalışıldı. Elde edilen anlık dalgacık gücünün (DG) yorumlanmasmda, EBOPTK (En Büyük Olabilirlik Parametre Tahmin Kuramı) ve OD Y ( Ortalama Değer Yöntemi) kullanıldı. Önerilen sayısal koruma algoritması başarım ölçütünün belirlenmesi için ATP/EMTP programında birçok sayıda arıza benzetimi yapıldı. Gerçek zamanda iki adet farklı güçteki senkron generator üzerinde de deneyler yapılarak algoritma denendi. Gerçek zaman deney sonuçları ile bilgisayar benzetim sonuçlarının uyuştuğu görüldü. Anahtar kelimeler: Generator Koruma, Dalgacık Tekniği, Dalgacık Gücü, EBOPTK, ODY. 11 WAVELET BASED SYNCHRONOUS GENERATOR PROTECTION ALGORITHM ABSTRACT It is known that synchronous generators do not frequently have faults but there are lots of factors that cause faults on generators. Among these faults, it can be quoted internal ones, which occur inside the generator and external ones, which often occur outside the generator, for instance, faults on transformer or transmission lines or buses. In case of a failure on generators, its results can be very dangerous and directly affect the stability of the system. In this point of view, the fault must be detected and faulty unit must be taken out of the service immediately. In this study, a different digital relay algorithm is presented by the advantages of digital relaying concept such as reliability, speed, and also selectivity. During the fault, high frequency harmonic components occur in the current samples of the generator. Wavelet technique is used to analyze these harmonic components. Firstly, current and voltage samples are acquired from the terminal nodes of the generator and load. These samples are analyzed by using Daubecbies 4 type mother and scale vector in wavelet domain. Instant wavelet power (WP) of each phase is obtained by multiplying high frequency coefficients (D), later a discreet uniform is applied to it. Finally, maximum likelihood estimation approach (MLE) and average value method (AVM) are applied to distinguish normal working conditions and fault conditions. To see the performance of the proposed algorithm based on WP a computer simulation study in ATP-EMTP is performed. Furthermore, two different synchronous generators are used in laboratory environment. As it is seen from the outcomes obtained from either computer simulations or real time tests, the results are quite satisfactory. Key Words: Generator protection, Wavelet Technique, Wavelet Power, MLE, and AVM. 105

Tez (yüksek lisans) -- Ondokuz Mayıs Üniversitesi, 2004 Libra Kayıt No: 21133 Generatörler nadiren arızalansalar da, arızaya neden olan birçok etken vardır. Bu arızalar generatörün çalışması sırasında yapısında meydana gelen sorunlardan kaynaklanan iç arızalar olabileceği gibi iletim hattındaki herhangi bir arızanın generatörü etkilemesi şeklinde de olabilir. Generatörlerde arıza meydana geldiğinde arızanın mümkün olan en kısa sürede algılanamaması sonucunda telafisi mümkün olmayan sonuçlara yol açar. Burada arızanın tespiti ve bir an önce müdahale edilmesi önem kazanmaktadır.Bu çalışmada, son yıllarda giderek önem kazanan sayısal teknolojinin getirdiği hız ve güvenilirlik avantajlarının generatörde oluşabilecek arızaları algılamada kullanıldı. Arıza oluştuğu anda generatörün ilgili faz akımında ana harmoniğin yanında yüksek frekanslı harmonik akımlar oluşmakta ve bu harmonik bileşenlerinin incelenmesi dalgacık yöntemi ile olmaktadır.Generator uç noktalarından ve yük tarafından alınan akım ve gerilim örnekleri Daubechies 4 ana dalgacık ve ölçek vektörleri ile dalgacık düzleminde çözümlendi. Yüksek frekanslı dalgacık katsayıları (D) çarpımı ile elde edilen dalgacık gücüne (DG), ayrık düzgün dağılım uygulayarak hesaplanılan dağılım fonksiyonunun ortalama değeri ile, arızalı olan veya olmayan durumlar ayırt edilmeye çalışıldı. Elde edilen anlık dalgacık gücünün (DG) yorumlanmasında, EBOPTK (En Büyük Olabilirlik Parametre Tahmin Kuramı) ve ODY ( Ortalama Değer Yöntemi) kullanıldı.Önerilen sayısal koruma algoritması başarım ölçütünün belirlenmesi için ATP/EMTP programında birçok sayıda arıza benzetimi yapıldı. Gerçek zamanda iki adet farklı güçteki senkron generatör üzerinde de deneyler yapılarak algoritma denendi. Gerçek zaman deney sonuçları ile bilgisayar benzetim sonuçlarının uyuştuğu görüldü

Tez (yüksek lisans) -- Ondokuz Mayıs Üniversitesi, 2003 Libra Kayıt No: 42582 Bu tez çalışmasında güç sistemlerinin en pahalı ve en vazgeçilmez bir elemanı olan güç transformatörlerinin sayısal yolla korunması amacıyla yeni bir algoritma geliştirilmiştir. Farklı güçlerde ve tiplerde olmalarından ötürü, güç transformatörü koruması da farklılık göstermektedir. Gücü 1.5 MVA'dan daha az olan dağıtım transformatörleri yüksek açma hızlı sigortalar tarafından korunmaktadır. Diğerleri ise aşırı akım röleleri tarafından korunmaktadır. Ancak yüksek güçlü güç transformatörleri diferansiyel koruma yöntemiyle (yüzde diferansiyel koruma, delta diferansiyel koruma ve birleştirilmiş yaklaşım) korunmaktadır. Geliştirilen tüm bu algoritmalar güç sistemleri uygulamalarında güvenilirliklerini kanıtlamış ve birim koruma amacıyla yıllardır kullanılmaktadır. Yüksek frekanslı harmonik bileşenlerin tamamı ihmal edilerek sadece gerilim ve akım sinyallerindeki temel harmonik bileşenler üzerine kurulu yöntemlerdir. Dahası fazör hesaplamalarında pencere algoritmaları kullanılmakta ve önemli bir zaman gecikmesi ortaya çıkmaktadır. Bu işlemler sonucunda doğruluk da tam olarak garanti edilememektedir. IEEE 519 gibi (güç sistemlerinde harmonik standardı) enerji kalitesindeki standartların artması nedeniyle başarımı yüksek algoritmalara ihtiyaç vardır. Bu amaçla dalgacık tekniği ve dönüşümü kullanılmış ve zaman düzleminde yapılan çözümlemelerde oldukça güvenilir ve hassas sonuçlar elde edilmiştir. Bu çalışma iki bölümden meydana gelmiştir. Bunlardan ilki bir dizi laboratuar çalışmalarını kapsamaktadır. Yapılan bu çalışmalar, deneysel üç fazlı üç sargılı transformatörün enerjilenme anlarını ve kararlı durum çözümlemelerini kapsamaktadır. Bu çözümlemelerin ışığında ATP-EMTP yardımıyla doymalı benzeşim modeli kurulmuş ve normal şartlarda mümkün olmayan gerçeğe çok yakın benzeşimler yapılmıştır. Bunlar arasında, her iki yanda da gerçekleştirilen faz – toprak arızaları, faz – faz arızaları ve simetrik üç faz kısa devre arızaları yer almaktadır. Benzeşim sonuçlarından elde edilen veriler converter isimli bir dosya çeviricisi yardımıyla matlab ortamında veri dosyası haline dönüştürüldükten sonra dalgacık tekniğinin uygulaması gerçekleştirilmiştir. Dalgacık tekniği ile yapılan çözümlemeler irdelendiğinde normal çalışma, enerjilenme anı ve arıza durumlarının yüksek frekanslı bileşen katsayıları yardımıyla kolayca ayırt edilebileceği gözlemlenmiştir. Daha sonra bu katsayıların yorumlanması amacıyla istatistiksel bir yöntem olan en büyük olabilirlik parametre tahmin yöntemi kullanılmıştır.

DALGACIK TABANLI TRANSFORMATÖR KORUMA ALGORİTMASI ÖZET Bu tez çalışmasında güç sistemlerinin en pahalı ve en vazgeçilmez bir elemanı olan güç transformatörlerinin sayısal yolla korunması amacıyla yeni bir algoritma geliştirilmiştir. Farklı güçlerde ve tiplerde olmalarından ötürü, güç transformatörü koruması da farklılık göstermektedir. Gücü 1.5 MVA'dan daha az olan dağıtım transformatörleri yüksek açma hızlı sigortalar tarafından korunmaktadır. Diğerleri ise aşın akım röleleri tarafından korunmaktadır. Ancak yüksek güçlü güç transformatörleri diferansiyel koruma yöntemiyle (yüzde diferansiyel koruma, delta diferansiyel koruma ve birleştirilmiş yaklaşım) korunmaktadır. Geliştirilen tüm bu algoritmalar güç sistemleri uygulamalarında güvenilirliklerini kanıtlamış ve birim koruma amacıyla yıllardır kullanılmaktadır. Yüksek frekanslı harmonik bileşenlerin tamamı ihmal edilerek sadece gerilim ve akım sinyallerindeki temel harmonik bileşenler üzerine kurulu yöntemlerdir. Dahası fazör hesaplamalarında pencere algoritmaları kullanılmakta ve önemli bir zaman gecikmesi ortaya çıkmaktadır. Bu işlemler sonucunda doğruluk da tam olarak garanti edilememektedir. IEEE 519 gibi (güç sistemlerinde harmonik standardı) enerji kalitesindeki standartların artması nedeniyle başarımı yüksek algoritmalara ihtiyaç vardır. Bu amaçla dalgacık tekniği ve dönüşümü kullanılmış ve zaman düzleminde yapılan çözümlemelerde oldukça güvenilir ve hassas sonuçlar elde edilmiştir. Bu çalışma iki bölümden meydana gelmiştir. Bunlardan ilki bir dizi laboratuar çalışmalarını kapsamaktadır. Yapılan bu çalışmalar, deneysel üç fazlı üç sargılı transformatörün enerjilerime anlarını ve kararlı durum çözümlemelerini kapsamaktadır. Bu çözümlemelerin ışığında ATP-EMTP yardımıyla doymalı benzeşim modeli kurulmuş ve normal şartlarda mümkün olmayan gerçeğe çok yakın benzeşimler yapılmıştır. Bunlar arasında, her iki yanda da gerçekleştirilen faz - toprak arızaları, faz - faz arızaları ve simetrik üç faz kısa devre arızaları yer almaktadır. Benzeşim sonuçlarından elde edilen veriler converter isimli bir dosya çeviricisi yardımıyla matlab ortamında veri dosyası haline dönüştürüldükten sonra dalgacık tekniğinin uygulaması gerçekleştirilmiştir. Dalgacık tekniği ile yapılan çözümlemeler irdelendiğinde normal çalışma, enerjilerime anı ve arıza durumlarının yüksek frekanslı bileşen katsayıları yardımıyla kolaycaII ayırt edilebileceği gözlemlenmiştir. Daha sonra bu katsayıların yorumlanması amacıyla istatistiksel bir yöntem olan en büyük olabilirlik parametre tahmin yöntemi kullanılmıştır. Anahtar Kelimeler: Transformatör Koruma, Dalgacık Tekniği, Fourier Dönüşümü, Ayrık Dağılım Fonksiyonları. ffl TRANSFORMER PROTECTION ALGORITHM BASED ON WAVELET TECHNIQUE ABSTRACT In this thesis work, a new digital protection algorithm is developed for power transformer which is the most important and expensive element in a power system. Due to their different sizes and varieties, relaying for power transformers differs from situation to situation. For small distribution transformers of less than 1.5MVA, a high rupturing capacity (HRC) fuse will suffice. Others use over-current relays. However, for the large power transformers, differential protection based on circulating current principle is usually adopted. The differential protection converts the primary and secondary currents to a common base and compares them. The difference between these currents is small during normal operating conditions. The difference is also small for external faults, but is larger than the difference existed for normal operating conditions. However, during an internal fault in a transformer, the difference becomes significant. The differential protection then bases on matching the primary and secondary current of the transformer for ideal operation. Transformer inrush currents were traditionally evaluated by means of Fourier analysis. The main objective of this method is to calculate fundamental, second and the third harmonic components. Using several windowing techniques cause significant delay for relay operation. Due to increasing power quality standarts such as IEEE 519, new high performance algorithms are needed. For this purpose, wavelet technique is introduced and used for analyzing magnetizing inrush currents and faults current. Wavelets introduce new classes of basis functions for time - frequency signal analysis and have properties particulary suited to the transient components and discontinuities evident in power system disturbances. This thesis work can be devided two main sections. The first one includes some laboratory experiments using three phase transformer and the second one contains ATP-EMTP simulation studies. The obtained data acquired from simulations are converted into Matlab data file and then wavelet analysis are applied to them to discriminate magnetizing currents from faults currents.rv It İs observed that high frequency components are distinctive coefficients and gives us time domain solutions. These coefficients are then analyzed by using a statistical method called maximum likelihood parameter estimation. Discreet uniform density function is applied in this estimation method. Key Words: Transformer Protection, Wavelet Techcnique, Fourier Transform, Discreet Uniform Probability Function. 103