Metro Hatlarında Afet ve Acil Durumlarda Enerji Sürekliliğinin Sağlanması
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Enerji Sistemleri Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Osman ARMAĞAN
Danışman: Ercüment Karakaş
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bilindiği üzere, kurulan her yapı ve tesis mutlaka birtakım standartlar referans alınarak inşa edilmiştir. Bu doğrultuda, kurulan her metro hattı ve açık demiryolu hattı da mutlaka ilgili standartlara uygun şekilde tasarlanmış, ulusal ve uluslararası norm ve standartlar bu aşamada belirleyici olmaktadır. Metro tasarım projelerinde, istasyonların ve tünel yapılarının enerji ihtiyaçlarını karşılamak üzere yerel enerji kaynakları kullanılmış ve bu enerji kaynakları üzerinden gerekli enerji ihtiyacı karşılanmaktadır. Normal şartlar altında, metro istasyonları bir gün içinde ortalama 18 saat aktif yolcu barındırmakta, geri kalan zaman diliminde ise bakım, onarım ve test faaliyetleri gerçekleştirmektedir. Bu nedenlerle, metro yapılarında 24 saatlik çalışma esasına göre sürekli bir enerji ihtiyacı oluşmakta ve metro tesislerinin enerji ihtiyaç döngüsü bu çerçevede devam etmektedir. Bir diğer önemli konu ise yerel enerji kaynaklarının kaybıdır. Bu durum, tedarikçi tarafından sağlanan enerjinin herhangi bir nedenle anlık veya belirsiz bir zaman aralığında kesintiye uğramasıyla ortaya çıkmaktadır. Bu olasılıklar göz önüne alındığında, özellikle metro hatlarında kritik yükler olarak tabir edilen havalandırmalar, aydınlatmalar, sinyalizasyon sistemleri vb. yüklerin enerji ihtiyacını karşılamak amacıyla sistem yedekliliği kapsamında kesintisiz güç kaynağı (UPS) destekli yardımcı güç sistemleri tesis edilmiştir. Ancak tesis edilen yardımcı güç sistemleri de belli ölçüde enerji ihtiyacını karşılayabilmektedir. Bu nedenle, afet ve acil durumlarda tahliye senaryolarına dahil kritik ekipmanların çalışmasını ve tünelde kalan trenlerin en yakın istasyona ulaşmasını sağlamak için ek olarak acil durum jeneratör sistemleri de tesis edilmiştir. Bu çalışmada, M5 Üsküdar-Çekmeköy metro hattında acil durum jeneratörlerinin bir deprem anında enerji ihtiyacını nasıl karşıladığı analiz edilmiştir. Çalışmada, jeneratörlerin enerji sürekliliğini sağlama süreci MATLAB/Simulink ortamında modellenerek simüle edilmiştir. Modelde, her bir yük bağımsız olarak devreye alınmış ve talep edilen güç miktarına göre jeneratörlerin üretimi dinamik olarak ayarlanmıştır. Metodoloji kapsamında, risk tabanlı bir yük yönetim stratejisi oluşturularak kritik yüklerin önceliklendirilmesi sağlanmıştır. Simülasyon çalışması, jeneratörlerin yük yönetim süreçlerini ve sistemin herhangi bir olağanüstü durumda enerji sürekliliğinin sağlanması için gereken adımları değerlendirmiştir. MATLAB/Simulink kullanılarak gerçekleştirilen modelleme, jeneratör kontrol mekanizmaları ve operatör müdahale süreçlerini test etmeye olanak tanımıştır. Simülasyon sonuçları, yük yönetim stratejilerinin etkinliğini ve jeneratörlerin acil durumlarda sağladığı enerji sürekliliğini değerlendirme imkanı sunmuştur. Çalışmanın sonunda, metro işletmelerinde ve altyapılarında afet durumlarında enerji sürekliliğini artırmaya yönelik öneriler sunulmuş ve yapay zeka tabanlı optimizasyon algoritmaları ile yenilenebilir enerji entegrasyonu gibi ileri teknolojilerin potansiyel katkıları tartışılmıştır.