Yapay sinir ağlarının, modellemesi yapılan termik santralde uygulanması

Abstract

Günümüzde enerji insan yaşamının vazgeçilmez unsurlarından biri olmakla birlikte, gelecekte enerji ihtiyacı çok daha fazla artacaktır. Enerji kullananların beklentisi, enerjiyi istedikleri miktarda ve istedikleri anda kullanabilmektir. Bu yüzden enerjinin üretimi büyük önem taşımaktadır. Fosil türü yakıtların dünyada çok miktarda bulunmasından dolayı enerji üretiminde termik santrallerin payı büyüktür. Termik santrallerin dinamik davranışları bir çok parametreye bağlıdır. Yükte meydana gelen değişim, kömürün kalitesindeki değişimler, kazan ve bacada meydana gelen kirlenmeler gibi etkenler, santralin dinamik parametrelerinin değişmesine yol açmaktadır. Değişikliklerin etkilerinin en aza indirilebilmesi için santrallerde kullanılan kontrol sistemleri büyük önem arz etmektedir. Klasik kontrol yöntemleri büyük santrallerdeki parametre değişiminde her zaman yeterli performansı verememektedir. Daha iyi bir kontrolör tasarlamak için modern kontrol yöntemlerinden olan bulanık mantık kontrolör ve yapay sinir ağları ile yapılan kontrolörler üzerinde çalışmalar yapılmaktadır.Bu tez kapsamında modellemesi yapılan termik santralin klasik kontrol yöntemi olan PI ve PID kontrolör ile kontrolü Matlab 7.4-Simulink simülasyon programı ile incelenmiştir. Daha sonra termik santralin, gelişmiş kontrol yöntemlerinden olan yapay sinir ağları ile oluşturulmuş kontrolör ile simülasyonları gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar değerlendirilmiş, gelişmiş kontrol teknikleri ile klasik kontrol teknikleri karşılaştırılmış birbirlerine karşı üstünlükleri incelenmiştir.

Energy has become an important issue for human life. The demand for energy increases everyday. The consumers expect energy sources to be safe and continuous. Therefore, generation of energy has become more important.Since fossil fuels are abundant in the world, thermal power plants have been used for energy generation in a significant ratio. The dynamic behavior of thermal power plants is dependant on a number of parameters which can change due to load changing, quality of coal and contamination of the boiler heating surfaces or chimney. For these reasons, special care has to be taken when designing controllers of power plants. Conventional controllers? schemes will not attain sufficient control performance in every situation. To improve this, various research studies have been performed on Artificial Neural Networks (ANN) and Fuzzy Logic Controllers (FLC).In this thesis, the modeled thermal power plant was investigated with conventional PI and PID controllers in Matlab 7.4-Simulink simulation software. Later, an ANN controller designed for this study was applied to the power plant for controlling purposes. The simulation results obtained from the study were evaluated. Advanced control techniques and conventional control techniques were compared and their advantages over each other were also discussed in the thesis.