Analysis of low voltage direct current distribution networks

YÖK Tez No: 609074 Teknolojinin gelişmesi ile birlikte, doğru akım (DA) ile çalışan cihaz ve sistemlerin hızlı gelişmelerine tanık olunmaktadır. Yakın gelecekte, teknoloji dijitalleşmeye devam edecek ve DA tabanlı cihazlara duyulan ihtiyaç zamanla artacaktır. Ayrıca enerjisi bataryalarda depolanan birçok ekipman, başlıca yenilenebilir enerji kaynakları ve elektrikli araçların şebeke entegrasyonu sırasında AA-DA dönüşümü kaynaklı güç kayıplarının meydana gelmesi öngörülmektedir. Bu bakımdan, şebekelerin alçak gerilim tarafında DA'ya geçme fikri son yıllarda ilgi çekici hale gelmiştir. Bu çalışmada, alçak gerilim doğru akım (AGDA) olgusunun alçak gerilim dağıtım sistemleri için uygulanabilirliği ve etkinliği tartışılmıştır. Örnek bir AGDA dağıtım sistemi analiz edilmiştir. Örnek bir konut ve ekipmanları için ETAP programı ile 110V, 250V, 320V DA ve geleneksel 220/380V AA gerilim seviyelerinde şebekenin mevcut standartlar, gerilim düşümleri, akım taşıma kapasiteleri, güç tüketimi ve harmonik kayıpları dikkate alınarak karşılaştırmalı analizi yapılmıştır. By the recent innovations brought by the improvement of technology, we are witnessing the rapid advancements of devices and systems operating with direct current (DC). In the near future, the technology will continue to digitalizing and the need for DC based devices will be increased beyond doubt. In addition, there will be power losses due to AC-DC conversion during the network integration of many equipment, mainly renewable energy sources and electric vehicles, whose energy is stored in batteries. In this respect, the idea of switching to DC on the low voltage side of the networks has become intriguing subject. In this study, the applicability and efficiency of the low voltage direct current (LVDC) concept for low voltage distribution systems is discussed and a sample LVDC distribution system is analyzed. A comparative analysis of the network is carried out by taking into consideration the current standards, voltage drops, current carrying capacities, power consumption and harmonic losses at 110V, 250V, 320V DC and conventional 220 / 380V AC voltage levels with ETAP program for a sample residential building and equipment.