Search

This study presents a comparative simulation of electrical steels with different grain orientations in three-phase dry-type power distribution transformers. Electrical steels modeled as three-phase transformer cores are analyzed and compared. In this context, time-dependent simulations of three-dimensional transformer models were performed using the coupling method based on finite element analysis to determine core losses and thermal behavior differences. This study reveals the effects of different grades of core materials on time-dependent core temperature depend on power losses and magnetic flux density. For this purpose, a 100 kVA three-strand three-phase dry-type transformer was used to simulate and prove the concept, and the simulation results were compared. As a result, according to mathematical calculations, core losses for M3, M4, and M5 were 298 W, 340 W, and 402 W, respectively, while the error rates between them were found to be 2.95%, 1.1%, and 5.5%, with the simulation results. The maximum temperature values obtained as a result of the time-dependent thermal analysis according to these loss values are 70.71°C, 70.724°C, and 80.619°C, respectively. These results show how important the material selection is in terms of design, efficiency, and transformer life.

© 2022, Strojarski Facultet. All rights reserved.Transformer optimization is a programming problem with an objective function for calculating the characteristics of a transformer in detail according to user requirements. Especially in recent years, efficient and optimum design of the transformer has become increasingly important. This study presents a comparative analysis of the application of metaheuristic optimization algorithms in transformer design for maximum efficiency of a three-phase dry-type transformer. In addition, transformer modeling was done using FEM analysis, and its magnetic characteristics were shown. The main contribution of this paper is to optimize the determined basic design parameters with optimization methods that have not been used in transformer optimization before and to maximize efficiency by reducing losses. During this process, using the loss constants of the materials in the basic loss equation for core loss, this process was tried to be carried out without any change in the method in applications to be made with different materials. This situation also strengthens the accuracy of the applied method. Crow Search (CSA), Moth-Flame Optimization (MFO), Vortex Optimization (VOA), Particle Swarm Optimization (PSO), and Social Learning-Particle Swarm Optimization (SL-PSO) algorithms were used in the study. The loss values were obtained by performing loaded and unloaded FEM analysis with the ANSYS/Maxwell program. As a result, the best result was obtained with SL-PSO as max 99,05%.

This study offers two support vector machine (SVM) models for fault detection and fault classification, respectively. Differentshort-circuit events were generated using a 154 kV transmission line modeled in MATLAB/Simulink software. Discrete wavelet transform (DWT)is performed on the measured single terminal current signals before fault detection stage. Three level wavelet energy values obtained for eachof three-phase currents were used as input features for the detector. After fault detection, half cycle (10 ms) of three-phase current signals wasrecorded by a 20 kHz sampling rate. The recorded currents signals were used as input parameters for the multi-class SVM classifier. The resultsof the validation tests have demonstrated that quite a reliable fault detection and classification system can be developed using SVM. The faultsgenerated were used for training and testing of SVM classifiers. An SVM-based classification and detection model was fully implemented inMATLAB software. These models were comprehensively tested under different conditions. The effects of the fault impedance, fault inceptionangle, mother wavelet and fault location were all investigated. Finally, simulation results verified that the study proposed can be used for faultdetection and classification on the transmission line.

Koroner anjiyografi, koroner arter hastalığının neden olduğu miyokard iskemisinin (Mİ) teşhisinde altın standart olarak kabul edilir; fakat bu yöntemin bazı dezavantajları ve ölümle bile sonuçlanabilecek bazı medikal riskleri vardır. Buna karşı, medikal görüntüleme metotlarından biri olan bilgisayarlı tek foton emisyon tomografisi (SPECT) ile kalp kanlanmasının görüntülenmesi, girişimsel bir işlem olmayıp, uygun maliyetli ve uygulanması kolay bir yöntemdir. Fakat bu metot, kadınlarda meme atenüasyonu olan durumlarda yetersiz kalabilir ve yanlış teşhise neden olabilir. Bu çalışmada, bu spesifik durumun yorumlanmasını geliştirmek ve kolaylaştırmak için bilgisayar destekli teşhis temelli modeller geliştirildi. Bu modelleri geliştirebilmek için ilgi bölgeleri belirlendi ve bu bölgelere ait özellikler çıkartıldı. Sonrasında farklı gözetimli sınıflandırma metotları uygulandı. Denenen bütün kombinasyonlar arasında en yüksek doğruluk oranı %91,358, en yüksek eğri altında kalan alan (AUC) 0,904 olarak elde edildi. Aynı zamanda, hastaların vücut kitle indeksleri hesaplandı ve hastalar bu endekslere göre üç gruba ayrıldı. Bu gruplar için daha yüksek doğruluk oranları ve daha büyük eğri altında kalan alanlar elde edildi. Elde edilen bütün bu sonuçlar 10-kat çapraz doğrulama yöntemiyle doğrulandı. Geliştirilen bu yöntem miyokard perfüzyon sintigrafisi (MPS) sonucuna göre Mİ şüphesinin meme atenüasyonu kaynaklı olabileceği değerlendirilen durumlarda koroner anjiyografi istemeden önce klinisyene karar aşamasında yardımcı olabilir.Medikal görüntüleme, meme atenüasyonu, doku özellikleri, özellik seçimi, sınıflandırma Coronary angiography is considered as the gold standard for diagnosis of myocardial ischemia (MI) that is caused by coronary artery disease (CAD); but this method has some disadvantages and medical risks that could end up with death. One of the medical imaging ways; imaging myocardial perfusion with SPECT (single photon emission computed tomography) is non-invasive, cost-effective and easy to perform method. However, this method can be insufficient when breast attenuation exists for women and can cause wrong diagnosis. In order to develop and make easier interpretation of this specific instance, new computer-assisted diagnosis based models have been developed. In order to develop these models, regions of interest (ROI) are selected and features belong to these regions are extracted. After that, various supervised classification methods are applied. Among all tried combinations, best classification accuracy has been obtained as 91.358% with 0,904 AUC (Area Under Curve). Also body mass indexes of patients are computed and patients are divided into three groups according to these indexes. For these groups, higher classification rates and larger areas under curve (AUC) are obtained. . All these results have been validated by 10-fold Cross-Validation (CV). This developed model could help clinicians on the step of decision before asking angiography, for patients arriving on suspicion of MI on conditions considered breast attenuation in myocardial perfusion scintigraphy (MPS).Medical imaging, breast attenuation, texture features, feature selection, classification

Research on alternative dielectric gases to eliminate the disadvantages of SF6, which is widely used in GIS and switching systems in the power system engineering, has been an important study topic in the literature for nearly 40 years. Because of environmental priorities defined by international agreements such as the Kyoto Protocol and Doha Amendment, the restrictions on the use of SF6 make these studies an obligation. Although the number of alternative dielectric gases studied for this purpose is quite high, these gases can be classified under the titles of non-synthetics, hydrocarbons (HCs), fluorocarbons (FCs), hydrofluorocarbons (HFCs), fluoronitriles (FNs), fluoroketones (FKs) and other synthetic gases. In this study, the gases classified under these titles are compared using the dielectric constant relative to SF6, Global Warming Potential (GWP), atmospheric lifetime, boiling point and toxicity parameters used in the comparison of dielectric gases. When compared with these parameters, non-synthetic air, CO2, and N2, C3F7CN from FNs, and C5F10O and C6F12O from FKs stand out among alternative gases to SF6. These alternatives are used in some innovative power system industry applications and have a widespread use potential in the insulating gas industry instead of SF6., Güç sistem mühendisliğinde GIS ve anahtarlama sistemlerinde yaygın olarak kullanılan SF6’nın dezavantajlarını ortadan kaldırmak için alternatif yalıtkan gaz araştırmaları, yaklaşık 40 yıldır literatürde önemli araştırma konularından birisidir. Kyoto Protokolü ve Doha Değişikliği gibi uluslararası anlaşmalarla tanımlanan çevresel önceliklerin bir sonucu olarak, SF6'nın kullanımına ilişkin sınırlamalar bu çalışmaları bir zorunluluk haline getirmektedir. Bu amaçla alternatif yalıtkan gazlarla ilgili çalışmalarının sayısı oldukça fazla olmasına rağmen, bu gazlar sentetik olmayan, hidrokarbonlar (HCs), florokarbonlar (FCs), hidroflorokarbonlar (HFcs), floronitriller (FNs), floroketonlar (FKs) ve diğer sentetik gazlar başlıkları altında sınıflandırılabilmektedir. Bu çalışma, bu başlıklar altında sınıflandırılan gazların yalıtkan gazların sınıflandırılmasında kullanılan SF6’ya göre yalıtkanlık katsayısı, Küresel Isınma Potansiyeli, atmosferik yaşam ömrü, kaynama noktası ve toksiklik parametrelerini kullanarak karşılaştırmaktadır. Bu karşılaştırmada, SF6’ya alternatif gazlar arasında sentetik olmayan gazlardan hava, CO2 ve N2, floronitrillerden C3F7N ve floroketonlardan C5F10O ve C6F12O öne çıkmaktadır. Bu alternatifler bazı yenilikçi güç sistem endüstrisi uygulamalarında kullanılmakta ve SF6’nın yerine yalıtkan gaz endüstrisinde yaygın bir kullanım potansiyeline sahiptir.

In this study, a high voltage Marx generator is produced in coaxial structure. A literature review is performed and previous studies are examined before production. The structure of the Marx generators developed in these studies, the output voltage amplitude, rise time etc. parameters are examined. Then the production of the generator is started and the output voltage of the generator, capacitor number, stage number and sphere size of the spark gap etc. are identified. Later, the production studies of the generator are started, capacitors are soldered for each stage and sphere electrodes are mounted. Eight stages are produced and these stages are connected with each other. Then the return conductors of the Marx generator are manufactured and connected. After that, power supply of the generator is designed and produced. The connection between the power generator and the Marx generator, the earth connection of the generator are made. Following the completion of the production studies, experimental studies are started. The generator is operated at various voltages and the charging voltage is measured. As a result, some modifications are made for power supply. The charge voltage is determined for the safe operating range and sphere gaps are optimized according to this voltage amplitude. Following the observation of the correct operation of the Marx generator, the measurement system is produced and the output voltage of the generator was measured through a capacitive voltage divider. The amplitude of the output voltage, rise time and fall time are recorded in the oscilloscope. Various load combinations were created with various front resistors and tail resistors, and the measured signals were recorded. In these signals, the effect of resistance change on the output of the Marx generator output was observed Bu çalışmada koaksiyel yapıda bir yüksek gerilim Marx üreteci üretilmiştir. Üretim öncesinde literatür taraması yapılmış, daha önceki çalışmalar incelenmiştir. Bu çalışmalarda geliştirilen Marx üreteçlerinin yapısı, çıkış gerilim genliği, yükselme zamanı vb. parametreleri incelenmiştir. Ardından üretecin üretim çalısmalarına başlanmış ve üretecin çıkış gerilimi, kapasitör sayısı, kat sayısı, kıvılcım aralığı küre boyutu vb. belirlenmiştir. Sonrasında üretecin üretim çalışmalarına geçilmiş, her bir kat için kapasitörler lehimlenmiş ve küre elektrotlar monte edilmiştir. Sekiz adet kat üretilmiş ve bu katlar birbirine direncler ile bağlanmıştır. Sonrasında Marx üretecinin dönüş iletkenleri üretilmiş ve bağlantısı yapılmıştır. Ardından üretecin güç kaynağı tasarlanmış ve üretilmiştir. Güç kaynağı ile Marx üreteci bağlantısı ve üretecin toprak bağlantısı yapılmıştır. Üretim çalışmalarının tamamlanmasının ardından deneysel çalışmalara geçilmiştir. Üreteç çeşitli gerilimlerde çalıştırılmış ve şarj gerilimi ölçülmüştür. Bunların sonucunda güç kaynağında birtakım değişiklikler yapılmıştır. Şarj gerilimi güvenli çalışma aralığı için belirlenmiş ve bu gerilim genliğine göre küre aralıkları optimize edilmiştir. Marx üretecinin sorunsuz çalıştığının gözlenmesinin ardından ölçüm sistemi bağlantısı yapılmış ve üretecin çıkış gerilimi bir kapasitif gerilim bölücü aracılığıyla ölçülmeye çalışılmıştır. Çıkış geriliminin genliği, yükselme zamanı, düşme zamanı parametreleri osiloskopta gözlenerek kaydedilmiştir. Çeşitli cephe direnci ve kuyruk dirençleriyle farklı yük kombinasyonları olusturulmus ve ölçülen sinyaller kaydedilmiştir. Bu sinyallerde, direnc değişimlerinin Marx üreteci çıkış gerilimine etkisi gözlenmiştir

Enerji kaynakları hayatımızda çok önemli bir role sahiptir. Günlük yaşamın vazgeçilmezi haline gelen elektrik enerjisinin üretiminde kullanılan enerji kaynakları, gün geçtikçe kendi içinde gelişerek değişime uğramaktadır. Bu değişimin en önemli nedeni ise fosil yakıtlara bağımlı olmanın getirdiği kaynak sıkıntısıdır. Bu sebepten dolayı yenilenebilir enerji kaynaklarına doğru yönelim son zamanlarda hızla artmıştır. Güneş ve rüzgar santralleri gibi elektrik santralleri kuruluyor olsa da son zamanlarda son kullanıcılar da artık evlerine fotovoltaik olarak adlandırılan güneş panellerini yerleştirip kendi elektrik enerjilerini üretir hale gelmektedir. Bu sisteme göre tasarlanmamış olan elektrik dağıtım sistemleri de bu entegrasyon sonucunda bazı zorluklarla karşılaşmaktadır. Bu çalışmada gerçek bir dağıtım sistemi olan IEEE 34 Bara test sistemi OpenDSS programı üzerinden modellenerek dağıtım sistemine etkileri incelenmiştir. İncelenen etkiler ise aşırı yüklenme (overload), gerilim dalgalanmaları ve gerilim regülatörleri operasyonları (voltage rise&fall and voltage regulator operations) ve terse güç akışı (reverse power flow) olmuştur. Bu etkiler gerek tablolar gerekse eğriler olmak üzere karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Ülkemizin güneşlenme potansiyeli yeterli olduğundan bu tarz sistemlerin hızla yayılması öngörülerek böyle bir çalışma yapılmıştır. Energy resources have a very important role in our lives. The energy sources used in the production of electrical energy, which has become an indispensable part of daily life, have been evolving by changing day by day. The most important reason for this change is the resource shortage caused by being dependent on fossil fuels. Therefore, the trend towards renewable energy sources has recently increased rapidly. Although power plants such as solar and wind power plants are being established recently, customers are now installing solar panels which is called photovoltaics on their residential areas like homes and generating their own electrical energy. Electric power distribution systems which are not designed according to this system also face some difficulties as a result of this integration. In this thesis, IEEE 34 Node test feeder, which is a real distribution system, was modeled on OpenDSS program and its effects on distribution system were examined. The effects observed were overload, voltage rise&fall and voltage regulator operations and reverse power flow. These effects are examined both tables and curves. Since the sunshine potential of our country is sufficient, such a study has been carried out by foreseeing the rapid dissemination of such systems.

Bu çalışmada elektrik güç uygulamaları, plazma işleme ve gaz izoleli sistemler gibi endüstriyel uygulamalarda sıklıkla kullanılan SF6 (kükürt hekzaflorür) gazına alternatif niteliğindeki ikili ve üçlü gaz karışımlarının elektriksel boşalma parametreleri iki terimli Boltzmann eşitlikleri kullanılarak hesaplanmıştır. SF6 gazının yüksek dielektrik dayanımı ve ısıl kararlılığınna rağmen, diğer yalıtkan gazlarla kıyaslandığında nispeten yüksek maliyeti ve sera gazı etkisi nedeniyle Kyoto Protokolü başta olmak üzere uluslararası anlaşmalarla kullanımının sınırlandırılmış olması güç sistem ekipmanlarında alternatif gaz arayışlarını güncel tutmaktadır. Bu çalışmada, güç sistem ekipmanlarda kullanılabilecek alternatif gaz yalıtkanları için ikili ve üçlü gaz grupları önerilmiş ve her bir gaz grubuna ait elektron ortalama enerjisi, sürüklenme hızı, iyonlaşma, yapışma ve efektif iyonlaşma katsayısı gibi elektriksel boşalma parametreleri Boltzmann eşitlikleri kullanılarak elde edilmiştir. Bu parametreler, saf SF6, CF4 ve argon ve ikili SF6-Ar ve CF4-Ar gaz karışımları için literatürdeki verilerle karşılaştırılarak doğrulanmıştır. Efektif iyonlaşma katsayısı kullanılarak elde edilen kritik elektrik alan değeriyle hesaplanan delinme gerilimi, deneysel düzenek kullanılarak elde edilen ölçümlerle karşılaştırılmıştır. Ölçüm değerlerinin hem hesaplama sonuçları hem de literatürdeki verilerle doğrulanması sonrası, literatürde daha önce çalışılmayan SF6-CF4-Ar üçlü gaz karışımı Boltzmann eşitlikleri metodu ve ölçüm sistemi kullanılarak incelenmiştir. Bu üçlü gaz karışımının elektriksel boşalma parametreleri hesaplanmış ve her iki yöntemle elde edilen delinme gerilimi değerleri literatüre bir katkı olarak sunulmuştur. In this study, the electrical discharge parameters of binary and triple gas mixtures which are used as alternative to SF6 (sulfur hexafluoride) gas, and are frequently used in industrial applications such as electric power applications, plasma processing and gas insulated systems, were calculated by using two-order Boltzmann equations. Despite the high dielectric strength and thermal stability of SF6 gas, its relatively high cost compared to other insulating gases and the limited use of it with international agreements, particularly the Kyoto Protocol, due to its greenhouse effect, keep the investigation for alternative gas in power system equipment up to date. In this study, binary and triple gas groups were proposed for alternative gas insulators which could be used in power system equipments and electrical discharge parameters such as electron mean energy, drift velocity, ionization, attachment and effective ionization coefficients of each gas group were obtained by using Boltzmann equations. These parameters were verified by comparing the data in the literature for pure SF6, CF4 and argon and binary SF6-Ar and CF4-Ar gas mixtures. The breakdown voltage calculated with the critical electric field value obtained using the effective ionization coefficient was compared with the measurements obtained using the experimental set-up. After the measurement values were confirmed by both the calculation results and the data in the literature, the SF6-CF4-Ar ternary gas mixture which was not studied before in the literature was investigated by using the Boltzmann equation method and the measurement system. The electrical discharge parameters of this ternary gas mixture were calculated and the breakdown voltage values obtained by both methods were presented as a contribution to the literature.

Gün geçtikçe hayatımızın her bölümüne giren elektrik, teknolojinin gelişmesi ile her geçen gün daha da geniş bir alanda kullanılmaktadır. Bu sebeple, elektriğin temininin yanında kaliteli de olması büyük önem arz etmektedir. Bu çalışmada, ülkemizin özellikle Güneydoğu Anadolu Bölgesinde kaçak elektrik kullanılarak yapılan yanlış tarımsal sulamaların, orta gerilim dağıtım ve yüksek gerilim iletim sistemine yaptığı etkiler incelenmiştir. Yapılan incelemeler sonucunda bölge dağıtım sisteminde, ulusal iletim sisteminde ve uluslararası enterkonneksiyon hatlarında gerilim çökmeleri tespit edilmiştir. Bu çalışmada, söz konusu gerilim çökmelerinin sebepleri incelenmiş, bölgede yer alan trafo merkezlerine yerleştirilen güç kalitesi ölçüm cihazlarından gerçek zamanlı gerilim grafikleri çıkartılmış ve bu veriler ışığında gerilim çökmelerinin nedenleri araştırılmıştır. Çalışmanın son bölümünde, tespit edilen sorunlardan yola çıkılarak gerilim çökmelerini önlemek adına uygulanabilecek çözüm önerileri açıklanmıştır Due to increasing share of technology, use of electricity becomes an inevitable part of daily life. Therefore, it is of great importance to have reliable supply of electricity and with good power quality as well. In this study, the negative effects of the illegal agricultural irrigation systems that are connected to electricity system in the Southeastern Anatolia Region on our distribution and transmission system have been examined. As a result of the surveys, voltage collapses have been detected in the regional distribution system, in the national transmission system and international interconnection lines. In this study, the reasons of these voltage collapses were investigated in the light of real - time voltage records that are provided from the power quality measurement devices placed in the regarding transformer substations in the region. In the last part of the study, solution suggestions in order to prevent the voltage collapses are proposed for the problems/reasons identified.

Enerji tüketimi artıkça, mevcut güç sisteminin genişletilmesi ihtiyacı kaçınılmazdır. Tüketim artışı karşılayabilmek için elektrik enerji üretim, iletim ve dağıtım şebekelerinin planlanması konusunda çalışmalar yapılmaktadır. Yeni bir şebekenin tasarlanması veya mevcut bir şebekenin genişletilmesi için yapılan çalışmaların amacı; minimum maliyet ve maksimum kalitede enerji dağıtımını sağlayarak tüketicilerin ihtiyacını karşılamaktır. Yapılan çalışmada; farklı gerilim seviyelerindeki çok kademeli gerçek bir elektrik dağıtım şebekesinin, artan enerji ihtiyacını karşılamak amacıyla yeniden planlanması ile oluşan enerji maliyetleri analiz edilmiştir. Analiz çalışmasında optimum şebeke tasarımını elde etmek amacıyla; fiziksel ve elektriksel koşullar göz önünde bulundurularak ihtiyaç duyulan transformatör güçlerini ve sayılarını tespit ederek, minimum maliyeti belirleyen bir minimizasyon fonksiyonu oluşturulmuştur. Oluşturulan fonksiyon, belirlenen kısıt şartları içerisinde MATLAB yardımıyla karışık tamsayı programlama algoritmasından ve genetik algoritmadan yararlanılarak çözümlenmiştir. Analiz sonuçlarından yararlanılarak, ilgili şebekede üst seviyeli tek kademeli dağıtıma geçilmesi ve gerilim seviyesinin mevcut durumda bırakılarak şebekenin yeniden tasarlanması durumları mali açıdan karşılaştırılmıştır. Yapılan karşılaştırmada, gerilim seviyesinin artırılması durumunda ortaya çıkan maliyetin kayıptaki azalmalarla makul sürelerde telafi edilebileceği gözlemlenmiştir. Tezde elde edilen bulgularla elektrik dağıtım şebekesi planlamalarına referans oluşturmak hedeflenmiştir. As energy consumption increases, the need to grow existing power generation and transmission / distribution networks is inevitable. In order to meet the increase in consumption, efforts are made to plan electricity generation, transmission and distribution networks. The goal of designing a new distribution network or expanding an existing network is to deliver quality electricity to consumers at minimum cost. In this study, the energy costs of a multistage real power distribution network at different voltage levels in order to meet the increasing energy needs have been analyzed.In order to obtain the optimum network design, a minimization function was determined by determining the required transformer powers and numbers by considering the physical and electrical conditions.The generated function within the specified constraint conditions was solved by using mixed integer programming algorithm and genetic algorithm with MATLAB. By using the results of the analysis, the high-level single-stage distribution in the relevant network and the redesign of the network by leaving the voltage level in the current situation were compared financially. In the study, it is observed that in case of increasing the voltage level, the cost can be compensated by the decrease in loss in reasonable time. The findings of the thesis are intended to serve as a reference for electricity distribution network planning.

Elektrik enerjisinin sürekli, güvenilir ve kaliteli bir şekilde iletilmesini sağlamak, elektrik güç sistem işletmeciliğinin amacıdır. Bunu sağlamak için sistemde meydana gelen kısa devre arızalarının koruma röleleri tarafından tespit edilip arızalı bölgenin sistemden en hızlı şekilde izole edilmesi gerekmektedir. Bu çalışmanın temel amacı, gerçek sistem verilerini kullanarak güç sistemi benzetim programı ile bölgesel çapta hat koruma analizi yapmaktır. Bu çalışmada; DIgSILENT güç sistemi analiz program ile iletim sisteminin bir parçası olan 400 kV'luk sistemde Ankara Bölgesinde yer alan iletim hatları modellenip koruma analizi gerçekleştirilmiştir. Bir kısa devre arızasında mesafe koruma rölelerinin arızayı tespit edememesi, çalışmaması ve kesicinin açmaması gibi durumlarda arızanın sistemden nasıl temizlendiği ve bunun sisteme olan etkileri incelenmiştir. Diğer analiz çalışmalarından farklı olarak gerçek zamanlı yük akış verileri ve bara düzenleri kullanılarak sistem modeli oluşturulmuştur. Mesafe koruma rölesi ayarları, iletim sistemi operatörü tarafından belirlenen koruma prensiplerine göre ayarlanarak benzetim modelinde yer alan mesafe koruma rölelerine yüklenmiştir. Yapılan analizlerde çeşitli senaryolar oluşturularak sistem arızalarında meydana gelen kısa devre akımları, koruma rölelerinin çalışma davranışları, servis harici olan enerji iletim hatları gözlemlenerek sonuçlar çıkarılmış ve öneriler sunulmuştur Providing transmission of energy continuously, reliably and high in quality is the aim of transmission system operator. In order to achieve this short circuit faults in the power system, it should be detected by protection relays then faulty parts should be isolated immediately. Main purpose of this study is to perform line protection analysis on simulation program in a regional base utilising real system parameters. In this study, 400 kV transmission lines in Ankara have been modelled and simulated in DIgSILENT power system analysis program and protection analysis is performed. It is investigated how a fault is cleared from the power system in cases the relay could not detect the fault or not operate, mulfunctioning of circuit breaker. Also, the effect of this situation on power system is inspected. Unlike other studies, real time load flow data and real bus systems are used for modelling. Settings of distance relays which are used in simulations are based on setting principles determined by transmission system operator. In simulations, different cases are investigated in terms of fault currents, behaviours of relays, lines became out of service. Results and suggestions are also presented.

Çalışmamızın ana amacı hidroelektrik santrallerin kamu yararına sunulmasında; oldukça geniş ve uzun bir süreç olan ön fizibilite (inşaat öncesi), inşaat dönemi ve inşaat sonrası (işletme) dönemine yönelik temel taşlarının ekonomik etkenleri ile birlikte irdelenerek bu süreci optimize etmektir. Bu bağlamda süreç ve performans analizi çalışmaları simülasyonlar ile desteklenerek tesislerin kurulumu için inşaat öncesi ve sonrası dönemdeki zaruri çalışmaların önceden kestirilecek ve bu sayede zaman ve maliyet unsurları minimize edilecektir. Yapılacak düzenli planlama sayesinde süreci etkileyecek hatalı imalatlar ve buna bağlı oluşacak zararların önüne geçilecektir. Çalışmamızda irdelediğimiz unsurlar sayesinde; bu tip tesislerin kamu yararına sunulma süreci; daha sade, daha ekonomik ve daha kısa olacak ve bu alanda yapılacak yatırımlar için yol gösterici niteliğinde olacaktır. This research presents electrical engineering process of Hydroelectric Power Plant (HEPP) and examination and discussion about how to shorten it. Process and subsystems are examined as a whole. Main subsystem components; AC&DC Equipment, Energy Distribution/Transmission Lines, Relay Coordination, Short-circuit Analyses, Automation Systems-Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) and Governor, Automatic Voltage Regulator (AVR) are introduced with their purpose of usage and period of design, manufacturing, assembly and delivery. After the critics about the effects of subsystems on process, a simulation is made of a model of Hydroelectric Power Plant. The parameters of this simulation are taken from the catalog of a real Hydroelectric Power Plant in business.To understand and shorten the process, the subsystems of a real HEPP in business are analyzed and the process is optimized with the balance of theory and practice.

Günümüzde ülke ekonomilerine olumsuz etkileri nedeniyle enerji kayıplarının maliyeti oldukça önem arz etmektedir. İletim sistemi kayıpları istenilen bir durum olmamakla beraber sıfırlanması da mümkün değildir. Bu kapsamda ülkemiz enterkonnekte iletim sisteminde meydana gelen enerji kayıpları, 28 Mart 2015 tarihinde Dengeleme ve Uzlaştırma Yönetmeliği (DUY)’ne eklenen Geçici 27.Madde hükümleri doğrultusunda, Türkiye Elektrik İletim Anonim Şirketi (TEİAŞ) yükümlülüğüne bırakılmıştır. Söz konusu tarihten itibaren Enerji Piyasaları İşletme Anonim Şirketi (EPİAŞ) tarafından işletilen Gün öncesi piyasasında TEİAŞ piyasa katılımcısı olarak ön görülerini yapıp, gerçekleşen veriler ortaya çıkmadan önce bu miktarları piyasadan satın almakla yükümlü hale getirilmiştir. TEAİŞ’ın iletim sistemi kayıpları için gelir tavanından ayırdığı kaynak ortalama 1 500 000 000 TL dir. Bu kaynağın 150 000 000 TL’lik kısmını ise gün öncesi piyasası için yapılan tahmin hatalarına ayırmaktadır. Bu çalışmada, iletim sistemi kayıp tahminlerinin en doğru şekilde yapılarak ödenen tutarın azaltılması ve TEİAŞ özelinde ülke ekonomisine katkı sağlanması amaçlanmıştır. Bu kapsamda öncelikli olarak enterkonnekte iletim sistemi kayıpları ve Türkiye elektrik piyasası anlatılmış, yapay sinir ağları hakkında ayrıntılı bilgi verilmiştir. Son olarak iletim sistemi kayıp tahminin yapay sinir ağları aracılığıyla tahmin edilebilmesi için gerekli olan verilerin sağlaması amacıyla, özgün olarak tarafımızca yazlımı yapılan, Türkiye Enterkonnekte İletim Kaybı Tahmin programı olarak adlandırılan yazılım programı anlatılmış ve yapay sinir ağları aracılığıyla yapılan tahminler, gerçekleşen iletim kayıpları ile saatlik olarak kıyaslanmıştır. Çalışmanın TEİAŞ tarafından iletim sistemi kayıp tahminlerinde kullanması durumunda, enerji dengesizlik miktar ve tutarını azaltması öngörülmektedir. Today, the cost of energy losses is very important because of the negative effects on the national economies. Transmission system losses are not desirable but cannot be reset.In this context, in our country energy losses that occured in interconnected transmission system, balancing on March 28, 2015 and Settlement Regulation (BSR) which was added in accordance with the provisions of the Temporary Article 27, Turkey Electricity Transmission Company (TEIAS) is left to the liability.Since the mentioned date, TEİAŞ has made its predictions as a market participant in the day ahead market operated by Energy Markets Operation Company (EPİAŞ) and has been obliged to purchase these amounts from the market before the actual data appear. The average resource allocated by TEAIS for the transmission system losses from thein come ceilingis 1 500 000 000 TL. It allocates a significant portion of this resource to forecast errors for the day ahead market. In this study, it is aimed to reduce the amount paid by making transmission system loss estimates in the most accurate way and to contribute to the national economy especially in TEİAŞ. In this context, priority has been described as the interconnected transmission system losses and Turkey electricity market, information is given about artificial neural networks. Finally, in order to provide the data required to be estimated via the transmission system, artificial neural network losses are estimated, originally by us causing the outbreak I made, Turkey has been described software program called Transmission Loss Forecast program Interconnected and forecasts made by means of artificial neural networks are, on an hourly basis, compared with the actual transmission losses. If the study uses TEIAS in transmission system loss estimations, it is foreseen to reduce the amount and amount of energy imbalance

Energysupply and demand are increased day by day at electricity power system thatoccured production, transmission and distrubution. It is purpose of powersystem operation that supplying to transmit electrical energy continuously,reliable and qualified. Providing this it is needed that determining shortcircuit faults in the power system by protection relays and isolated faulty partimmediately. In this study, transmission lines in Ankara which in part oftransmission system are modelled in DIgSILENT power system analysis program andprotection analysis is performed. It is examined that clearance of shortcircuit fault in a situation of not detecting and false tripping of distanceprotection relay and not opening of circuit breaker when a short circuit faultis happened. Also it is examined that effect of this condition to power system., Üretim,iletim ve dağıtım sisteminden oluşan elektrik güç sisteminde enerjiye olan arzve talep gün geçtikçe artmaktadır. Elektrik enerjisinin sürekli, güvenilir ve kalitelibir şekilde iletilmesini sağlamak, elektrik güç sistem işletmeciliğininamacıdır. Bunu sağlamak için sistemde meydana gelen kısa devre arızalarınınkoruma röleleri tarafından tespit edilip arızalı bölgenin sistemden en hızlışekilde izole edilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada; DIgSILENT güç sistemianaliz program ile iletim sisteminin bir parçası olan 400 kV sistemde AnkaraBölgesinde yer alan iletim hatları modellenip koruma analizigerçekleştirilmiştir. Bir kısa devre arızasında mesafe koruma rölelerininarızayı tespit edememesi, çalışmaması ve kesicinin açmaması gibi durumlardaarızanın sistemden nasıl temizlendiği ve bunun sisteme olan etkileriincelenmiştir.

Bumakalede, farklı gerilim seviyelerinde çok kademeli dağıtım faaliyeti sürdürengerçek bir elektrik dağıtım şebekesinin artan enerji ihtiyacını karşılamakamacıyla yeniden planlanması enerji maliyeti açısından analiz edilmiştir. Analizçalışmasında optimum şebeke tasarımını elde etmek amacıyla fiziksel veelektriksel koşullar göz önünde bulundurularak ihtiyaç duyulan transformatörgüçlerini ve sayılarını tespit ederek minimum maliyeti belirleyen birminimizasyon fonksiyonu oluşturulmuştur. Oluşturulan fonksiyon belirlenen kısıtşartları içerisinde MATLAB yardımıyla karışık tamsayı programlamaalgoritmasından yararlanılarak çözümlenmiştir. Analiz sonuçlarından yararlanılarak,ilgili şebekede üst seviyeli tek kademeli dağıtıma geçilmesi ve gerilimseviyesinin mevcut durumda bırakılarak şebekenin yeniden tasarlanması durumlarımali açıdan karşılaştırılmıştır., In this paper, there-planning of a real electricity distribution network, which carries outmultistage distribution activities at different voltage levels, to meet theincreasing energy needs is analyzed in terms of energy cost. In order to determine the required transformer powersand numbers considering physical and electrical conditions in order to obtainoptimal network design in analysis a minimization function is established thatdetermines the minimum cost. Thegenerated function within the specified constraint conditions was solved byusing mixed integer programming algorithm with MATLAB. By using the results of the analysis, the high-level single-stagedistribution in the relevant network and the redesign of the network by leavingthe voltage level in the current situation were compared financially.

Son yıllarda, elektriksel güç sistemlerinin büyümesiyle ve karmaşıklığının artmasıyla ihtiyaçları da artmıştır. Ortaya çıkan ihtiyaçlar arasında anormal sistem koşulları altında sistemin sürekliliğini sağlayan özel koruma sistemleri (ÖKS) uygulamaları da bulunmaktadır. Elektrik şebekelerinde gözlenen güvenlik sorunlarına getirdiği pratik ve esnek çözümler sebebiyle, özel koruma sistemlerinin kullanımı yaygınlaşmaktadır. Bu sistemler kullanılacağı bölgeye özel olarak tasarlanmaktadır. Diğer taraftan, özel koruma sistemlerinin tasarım çalışmaları sırasında beklenmedik hatalar yapılması sistem güvenliğini ve sürekliliğini tehlikeye sokabilmektedir. Dolayısıyla özel koruma sistemlerinin elektrik şebekesine entegrasyonu öncesinde testlerinin gerçekleştirilmesi elektrik şebekesinin güvenliği için önemlidir. Gerçek zamanlı simülatörler, koruma sistemlerinin test edilmesinde etkili bir yöntemdir. Bu çalışmada gerçek zamanlı simülatörde Türkiye elektrik şebekesinin kuzey-doğu kısmının modelleme ve doğrulama çalışmaları yapılarak, özel koruma sistemi kapalı döngü içerisinde donanım testleri için hazırlanmıştır. Özel koruma sisteminin tasarımsal özellikleri göz önüne alınarak gerçek zamanlı kapalı döngü içerisinde donanım testi mekanizması kurulmuştur. Türkiye elektrik sisteminin kuzey-batısında farklı senaryolarda dinamik analizler gerçekleştirilerek özel koruma sisteminin gerçek zamanlı kapalı döngü içerisinde donanım testleri gerçekleştirilmektedir. As the power systems in recent years scale and complexity of the systems have putting, their needs have also increased. Among the needs that arise are the implementation of special protection systems (SPSs) that ensure the continuity of the system at abnormal conditions. The use of special protection systems is becoming widespread due to practical and flexible solutions to the security problems observed in electrical networks. These systems are specially designed for the area to be used. On the other hand, avoiding puting at risk of system security by making unexpected mistakes that may occur during design studies of protection systems, is critical. Therefore, the realization of tests before integration of special protection systems into the electrical network is important for the safety of the electrical network. Real-time simulation platform is effective method in testing protection systems. In this paper, modeling and verification studies of northeastern part of Turkish electricity grid in real-time simulator, are performed in preparation for SPS real-time hardware in the loop tests. Real-time hardware in the loop tests of special protection system is carried out by performing real-time dynamic analysis in different scenarios identified in northeastern part of Turkish electricity grid.

Elektrik şebekeleri; çevre kirliliği, güvenlik durumu, hammadde taşınmasındaki zorluklar nedeniyle genellikle son tüketicilerin yakınına kurulamamaktadır. Bu nedenle de santrallerde üretilen elektrik enerjisinin kilometrelerce uzağa taşınması için iletim-dağıtım hatlarına ihtiyaç duyulmaktadır. Elektrik enerjisi iletim-dağıtım hatlarının tesisinde hatların bulunduğu güzergâh, arazinin coğrafik durumu, hattın güvenlik konumu, elektrik enerjisinin minimum kayıpla iletimi-dağıtımı, maliyet gibi etkenlerin incelenmesi oldukça önemlidir. Caddelerde ve sokaklarda sıklıkla gördüğümüz elektrik direkleri ve caddeyi bir uçtan bir uca kaplayan havai dağıtım hatlarının, yerleşimin yoğun olduğu bölgelerde gerek estetik gerekse güvenlik nedeniyle günümüz koşullarının gereği olarak yeraltına alınması gerekmektedir. Güzergâh seçimindeki zorluklardan dolayı, yapımında fazladan maliyet meydana getiren gereksiz dolanmalara neden olan havai hatların, ilk tesis maliyeti daha pahalı olan yeraltı kablo hatları haline dönüştürülmesiyle şehir içindeki elektrik dağıtımının teknik açıdan daha verimli ve daha kazançlı olması amaçlanmaktadır. Bu çalışmayla; planlı ve sistemli olarak edinilen teorik bilgilerin ışığında daha önceden kullanılmayan elektrik dağıtım şebeke hesapları için geliştirilen MapInfo tabanlı ENDAPYGIS programı yardımıyla seçilen örnek bölgede mevcut havai hat yerleşimleri gerçekçi bir şekilde modellenmiş; sonrasında aynı bölgedeki havai hatlar yeraltı kablo hatları haline dönüştürülerek modellenmiştir. Bu farklı iki durum için gerilim düşümü, güç kayıpları ve maliyet açısından karşılaştırma analizi yapılarak, programın sonuç çıktıları ışığında bu dönüşümün avantajları ve dezavantajları irdelenmiştir. Yeraltı kablo hatlarının yapım maliyetleri daha yüksek olmasına rağmen; gerilim düşümü, güç kaybı, uzun ömürlülük, arıza sıklığı vb. açılarda havai hatlara göre çok daha avantajlı olduğu gözler önüne serilmiştir. Yukarıda bahsedilen parametrelerin yeraltı kablo hattı ve havai hat durumlarındaki karşılaştırmaları yapılırken daha önceden kullanılmayan ENDAPYGIS programından yararlanıldığı için özgün bir çalışma ile gündemde olan bir araştırma konusu, sistematik araştırma ve incelemeler sonucunda toplanan, gruplandırılan ve sentezlenen verilerin, yorumlanması ve değerlendirilmesiyle sayısal verilerle elde edilen sonuç bulguları kullanılabilir hale getirilerek konu ile ilgili literatüre katkıda bulunulacaktır. As a usual approach, electrical grids are not installed so close to the comsumers considering the safety reasons, risk of creating environmental pollution and the difficulties in the transportation of the raw material. This is why long transmission-distribution lines are required to carry the generated electrical energy to the end users. Examining decisive factors such as the route selected for the lines, geographical conditions of the land, safety, minimizing the loss in the lines and cost etc. has significant importance in the building of the mentioned transmission-distribution lines. It becomes necessary to position the electrical lines to underground in the areas having high population, not only for visual concerns but also for the safety reasons. Due to the fact that difficulties of route selection increase the cost of overhead lines, it is aimed to make the electricity distribution in the cities more efficient and profitable by replacing the overhead lines with underground lines which necessiate more budget while being developed as a first time. In this study; ENDAPYGIS based on MapInfo, which has been developed for electricity distribution network accounts, is used. With the help of this program, the existing overhead lines in the selected region were modeled in a realistic manner. After that, the overhead distribution lines in the same area were modeled by transforming them into underground cable lines. Two different cases have been analyzed; voltage drop, power loss and cost charecteristics have been compared and advantages/disadvantages of these cases have been identified with the support of the program outputs. Despite of the fact that building underground lines is more costly, their advantages in terms of voltage drop, power loss, lifetime, mean time between failure etc. are shown. Using ENDAPYGIS as a first time while comparing the aforementioned parameters for the overhead and underground lines, and the data collected during the study contribute to the literature relating to the subject discussed in this thesis.

Güç sistemlerinin işletme, kontrol ve güvenilirliği açısından gerekli olan çalışmalardan bir tanesi üretim bakım programlamasıdır. Bakım çalışmaları sistemdeki teçhizatların ömrünü ve arz güvenliğini arttırırken, teçhizat arızası ve kesintilerden dolayı meydana gelen beklenmedik olayları, işletme ve bakım maliyetlerini azaltmaktadır. Bu nedenle, üretim bakım programlaması sistemin ekonomik ve güvenli olarak işletilmesinde önemli bir rol oynamaktadır. Türkiye'de üretim santrallerinin bakım planlaması, iletim sistemi işletmecisi tarafından arz güvenliği ve şebeke kısıtları göz önünde bulundurularak yapılmaktadır. Bu çalışmadaki amaç ise, bir yıllık bakım çizelgeleme döneminde elektrik üretim santrallerinden toplanan bakım planlarını, yenilenebilir kaynaklara sahip santrallerin kapasite kullanım faktörleri dikkate alınıp net yedek kapasiteyi en üst düzeye çıkaracak ve sistem güvenilirliğini sağlayacak şekilde optimize ederek yıllık bakım programının hazırlanmasıdır. Bu çalışma kapsamında, üretim bakım programlaması yöntemleri incelenmiş olup, ulusal talep tahmin, yenilenebilir kaynaklara sahip santrallerin kapasite kullanım faktörlerinin belirlenmesi ve üretim bakım programının optimizasyon problemi olarak tanımlanması çalışması yapılmıştır. Bu kapsamda hazırlanan çalışmada optimizasyon problemi olarak tanımlanan üretim bakım programlaması çözülmüş ve doğrulamaları yapılmıştır. One of the works required for the operation, control and reliability of power systems is generation maintenance scheduling. While maintenance efforts increase the life span of the equipment in the system and the security of supply, it reduces operating and maintenance costs and unexpected events that occur due to equipment malfunctions and interruptions. For this reason, generation maintenance scheduling plays an important role in the economic and safe operation of the system. Maintenance scheduling of generation plants in Turkey, is made taking into account the security of supply and network constraints by the transmission system operator. The purpose of this study is to prepare an annual maintenance schedule by optimizing the maintenance plans collected from the power generation plants during the one-year maintenance scheduling period to maximize the net reserve capacity and to ensure system reliability, taking into consideration the capacity utilization factors of the plants with renewable resources. In this study, the methods of generation maintenance scheduling have been examined and national demand forecasting, determination of capacity utilization factors of plants with renewable resources and identification of generation maintenance scheduling as an optimization problem have been made. In this study, the generation maintenance scheduling, which is defined as the optimization problem, has been solved and verified.

Son yıllarda yaşanan nüfus artışına ve teknolojide yaşanan gelişmelere paralel olarak ülkemizde ve dünyada enerji talebi her geçen gün daha da artmaktadır. Hammadde ihtiyacı olmaması, bakım ve işletme giderlerinin ucuz olması, zehirli gaz salınımına neden olmamaları ve sonsuz olmalarından dolayı yenilenebilir enerji kaynakları tüm dünyada hızla yaygınlaşmaktadır. Üretilen enerjinin son kullanıcıya kaliteli ve kesintisiz aktarılması için güç sisteminde planlama çalışmalarına azami önem gösterilmelidir. Bu çalışmada, PSS/E programı kullanılarak rüzgâr santralleri modellenerek bu santrallerin iletim sistemi üzerindeki etkileri detaylı bir şekilde analiz edilmiş ve karşılaşılan sorunların çözümüne yönelik çözüm önerileri sunulmuştur.&nbsp, In recent years, the energy demand in our country and world is increasing day by day in parallel with the population growth and the developments experienced in technology. Renewable energy resources are rapidly spreading all over the world due to the fact that they do not need any raw materials, the maintenance and operation costs are cheap, they cause no toxic gas emissions and they are never-ending. The maximum attention should be paid to the planning studies in the power system for the quality and continuous transfer of the generated energy to the end user. In this study, the wind power plants are modeled by using PSS/E program and the effects of these plants on the transmission system are analyzed in detail and solution recommendations are presented to solve the problems encountered.