Design and development of a smart control system to supply sustainable energy to a refugee camp

Abstract

Savaş bölgeleri çatışmalardan dolayı yaşamın tüm bileşenlerinin eksikliğinden muzdaripdir. Bu yüzden bu savaş alanları yaşamak için güvenli olmayan yerler haline gelir. İnsanlar hayatlarını kurtarmak için kaçarlar ve elektrik de dahil olmak üzere pek çok hizmeti olmayan kamplarda yaşamak zorunda kalırlar. Bu yüksek lisans tezinde, önerilen mülteci kamplarından birine elektrik teminini sağlamak, izlemek, kontrol etmek ve denetlemek amacıyla akıllı bir kontrol sistemi önerilmiş ve geliştirilmiştir. Önerilen kamp, Suriye-Türkiye sınırına yakın bir nehrin yanında inşa edilmiştir. Çalışılan sistemde birincil enerji kaynağı, baraj inşa etmeye gerek kalmadan nehir suyu akışından enerji üretmek için yeni bir teknik kullanarak üretilen enerjidir. Bununla birlikte, hidroelektrik enerji bazen yetersiz kalabilir, bu nedenle hidroelektrik enerjisinin güneş ve rüzgar gibi diğer enerji kaynaklarıyla desteklenmesi önerilmektedir. Önerilen kontrol sistemi, enerji kaynaklarından elde edilen enerjinin tamamını bu enerjiyi en verimli şekilde kullanmayı hedefleyen yeni bir stratejiye göre çalışır. Aşırı kapasite başka faydalı işlerde kullanılabilir veya saklanabilir. Önerilen kontrol sistemi, bir SCADA sistemine dayanmaktadır, gerekli görevi gerçekleştirmek için sensörler ve dönüştürücüler kullanır. Kontrol sisteminin tasarımı, sistemi kurmadan önce simülasyonu kullanarak sistemi modelleme, simüle etme ve test etme becerisine sahip ve bu nedenle zaman ve para tasarrufu sağlayan bir yazılım kullanılarak gerçekleştirilir. Kontrol süreci mülteci kampına sürdürülebilir, güvenilir enerji sağlar ve üretilen enerjiyi en iyi şekilde kullanır.

War regions suffer from lacking of all the elements of life because of conflicts, so they become unsafe places to live and people flee to save their lives and are forced to live in camps that suffer from the lack of many services, including electricity.In this thesis, it is suggested and developed a smart control system for distribution, monitoring, controlling and supervision to supply the electrical power in one of the proposed refugee camp which is supposed to be beside one of the rivers that is near from the Syrian-Turkish border. The generated power depends on clear, cheap and sustainable resources like water, solar and wind. The main power source in the studied system is hydro power that is generated from flow of river by using a new hydro power technics without need to build dams, but the generated hydro power sometimes is not enough, for that it is suggested to be supported with other sustainable energy sources like solar and wind. The proposed control system works according to a new strategy which aim to exploit the whole generated power from the sustainable energy sources at time of its existence without wasting a lot of it and the extra power is stored or used in other useful tasks.The suggested control system depends on Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) system which uses a logic controller, sensors and transducers for performing the required task. The design of control system is achieved by using programs that have ability to represent, emulate and test the system programmatically before applying as a hardware. Thus, that saves the time and money. This operation of control will provide the supposed camp with reliable and sustainable energy and exploit the generated power optimally.