Gerilim kontrol tabanlı ev enerji yönetim sistemi için bir akıllı transformatör uygulaması

Abstract

Günümüzde elektrik enerjisinin daha çevreci ve daha verimli kullanılabilmesi, talep cevabı uygulamaları ile tüketicinin elektrik enerjisi kullanımının daha kontrollü hale getirilmesini gerekli kılmaktadır. Bu amaç ile ortaya çıkan akıllı şebekeler yapısı elektrik tüketimi tarafındaki talep cevabı uygulamalarının daha da yaygınlaşmasını sağlayacak bir alt yapı ortaya koymaktadır. Bunun yanında akıllı şebekelerin bir alt birimi olan akıllı evlerde, elektrik tüketiminin daha verimli ve kontrol edilebilir hale gelmesi amacıyla ev enerji yönetim algoritmaları üzerinde pek çok çalışma yapılmaktadır. Bu çalışmada gerilim kontrollü ev enerji yönetim sistemi için bir akıllı transformatör tasarımı verilmiştir. Akıllı transformatör vasıtasıyla ev giriş gerilimi tüketicinin talebini kontrol etmek amacı ile düşürülebilmektedir. Geliştirilen yeni ev enerji yönetim sistemine akıllı transformatör yapısını entegre ederek ev enerji yönetim sisteminden gelen bir sinyale göre öncelikle evdeki gerilimin genliği azaltılarak evsel güç tüketimi dinamik olarak kontrol edilebilir hale getirilmektedir. Bu yeterli olmazsa, evdeki güç tüketimini daha da azaltmak amacı ile gerilim azaltımı ile birlikte yük ötelemesi de kullanılmaktadır. Geliştirilen akıllı transformatör yapısının uygulanabilirliği Akıllı Ev Laboratuvarında deneysel olarak ortaya konmuştur ve hem gerilim azaltımı hem de yük ötelemenin birlikte kullanımı ile evin pik güç talebinin yaklaşık %30 oranında düşürülebildiği görülmüştür. Literatürde yaygın olarak karşımıza çıkan yük öteleme veya yük atma gibi yöntemler ile karşılaştırıldığında önerilen akıllı transformatör tabanlı ev enerji yönetim sistemi ile cihazların çalışmasına doğrudan müdahale en aza indirilmekte ve tüketici konforu maksimize edilmektedir.