DAĞITILMIŞ ENERJİ ÜRETİM KAYNAKLARI KULLANILARAK DIgSILENT POWERFACTORY PROGRAMINDA YÜK AKIŞI, KISA DEVRE, GERİLİM-GÜÇ İLİŞKİSİ ANALİZLERİ

8/16/2019 DAĞITILMIŞ ENERJİ ÜRETİM KAYNAKLARI KULLANILARAK DIgSILENT POWERFACTORY PROGRAMINDA YÜK AKIŞI, KISA …

1/73

KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ

MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ

ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

BİTİRME TEZİ

DAĞITILMIŞ ENERJİ ÜRETİM KAYNAKLARI KULLANILARAK

DIgSILENT POWERFACTORY PROGRAMINDA

YÜK AKIŞI KISA DEVRE GERİLİM!GÜ" İLİŞKİSİ ANALİZLERİ

T#$ D%&'()%&'* D+,- D.- AYŞEN BASA ARSOY

/0/1/2/31

SEMİH CEM İLİK

K+4%#56 1/71


2/73

KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ

MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ

ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

BİTİRME TEZİ

DAĞITILMIŞ ENERJİ ÜRETİM KAYNAKLARI KULLANILARAK

DIgSILENT POWERFACTORY PROGRAMINDA

YÜK AKIŞI KISA DEVRE GERİLİM!GÜ" İLİŞKİSİ ANALİZLERİ

T#$ D%&'()%&'* D+,- D.- AYŞEN BASA ARSOY

/0/1/2/31

SEMİH CEM İLİK

K+4%#56 1/71


3/73

ÖNSÖZ

Projemin hazırlanmasında desteğini ve zamanını benden esirgemeyen değerli danışman

hocam Sayın Dç. Dr. Ayşen Basa ARS!" a ve yaşamım boy#nca her $on#da deste$çim

olan aileme teşe$$%r ederim.

&ayıs '()' Semih *em +,+-

)


4/73

İ"İNDEKİLER

ÖNSÖZ i

KISALTMALAR )

ÖZET '

7- GİRİŞ

1-DAĞITILMIŞ ENERJİ ÜRETİMİ TEKNOLOJİLERİ /

'.).Dağıtılmış 0retimin 1enel 2anımı ve Sını3landırılması /

'.'.Dağıtılmış 0retim -aynağı lara$ -#llanılan Sistemler 4

'.'.).R%zgar 2%rbini 4

'.'.'.5otovoltai$ 1%neş Panelleri )('.'..!a$ıt Pilleri67%creleri )'

'.'./.&i$rot%rbinler )

'.'.8.9nerji De:olama Birimleri )

8-DAĞITILMIŞ ENERJİ ÜRETİMİNİN MEVCUT ŞEBEKEYE ETKİLERİ

)8

.).Bağlantı ;o$tasında -ısa Devre 1%c% ve


5/73

/.?.DgS,9;2 Programı +le Arıza A$ımı -ara$teristiğinin 9lde 9dilmesi '>

2-GERİLİM GÜ" İLİŞKİSİ '?

8.).1iriş'?

8.'.1erilim -ararlılığı ve Azami !%$lenme ;o$tası '?

8..!%$ A$ış Sim%lasyon# ve PC6C 9ğrileri (

8./.DgS,9;2 Programı +le 1erilim1%ç +liş$isi Analizleri )

:-ÖRNEK ŞEBEKE ÜZERİNDE MODELLEME VE ANALİZ "ALIŞMALARI

=.).Analiz edilen şebe$enin genel tanıtımı ve ol#şt#r#lan model sistemler

=.).).Sistemde b#l#nan elemanlar ve değerleri

=.).).).Baralar8

=.).).'.7arici


6/73

=.'./..D90- 1%ç!er Değiştirdiği D#r#m Analiz Son#çları

8/

=.'./..).Arıza A$ımı -ara$teristiği FSenaryo G 8/

=.'./..'.1erilim1%ç +liş$isi FSenaryo G 88

=.'./...Bara 1erilim Pro3ili FSenaryo G 8?

3-SONU" VE YORUM =(

KAYNAKLAR =)

ÖZGE"MİŞ ='

EKLER =

/


7/73

)

KISALTMALAR

DEÜK* Dağıtılmış 9nerji 0retim -aynağı

DÜK* Dağıtılmış 0retim -aynağı

"BAG* Hi3t Beslemeli Asen$ron 1enerat@r

DFIG* Hi3t Beslemeli Asen$ron 1enerat@r

SMSG* Sabit &ı$natıslı Sen$ron 1enerat@r

SG* Sen$ron 1enerat@r

CHP* -ojenerasyon


8/73

'

ÖZET

7azırlanan b# çalışmadaI dağıtılmış %retim $ayna$larınınI şebe$eye bağlanması

h#s#s#nda ol#şt#r#lan değişi$ senaryolar neticesindeI $ısa devre arıza analizleriI baragerilim :ro3illeri ve gerilim g%ç iliş$isi gibi $on#ları ele alara$I şebe$e %zerinde$i

et$ilerinin araştırılması hede3lenmiştir.

Dağıtılmış enerji %retim $ayna$larının dağıtım sistemleri %zerinde$i et$isini inceleme$

için @rne$ bir model ol#şt#r#lm#şt#r. B# model ;ordjylland6Danimar$a" da orta gerilim

seviyesindeI dağıtılmış %retim $ayna$larınınFD0-G b#l#nd#ğ# @rne$ bir şebe$e ol#:I

şebe$e ile ilgili t%m gere$li verilerI değerli hocam JP#$ar &A7A2K ın hazırladığı PhD.

2ezinden F-asım '()(G alınmıştır. Erne$ şebe$e bilgisayar ortamında DgS,9;2PoLer5actory v)/.)./ g%ç a$ışı :rogramında modellenmiştir. l#şt#r#lan modeldeI

dağıtılmış %retim $ayna$larının yerleri ve g%çleri değiştirilere$ temelde %ç 3ar$lı senaryo

ol#şt#r#l#: ve orta gerilim dağıtım şebe$esi %zerinde$i et$ileri y#$arıda bahsedilen

$on#lar dahilinde incelenmiştir. Son#ç olara$ her bir senaryo için belirli no$talarda $ısa

devre arıza a$ımı $ara$teristiğiI gerilim g%ç iliş$isi açısından PCC eğrileri ve bara

gerilim :ro3illeri incelenmiştir.


9/73

BÖLÜM 7

7-G6.6(

'(. y%z yılın e$onomi$ ve end%striyel gelişimi ele$tri$ enerjisinin mer$ezi olara$

%retilmesini ve #za$ mesa3elere iletim ve dağıtımını m%m$%n $ılmıştır. 1enel olara$ 9le$tri$ g%ç sistemleri b%y%$ g%çl% ele$tri$ santralleri ile %retimI $ilometrelerce

#z#nl#$ta$i hatlarla sağlanan iletimI ve radyal ya:ıda$i dağıtım sistemlerinden ol#ş#r.

B# ya:ıI mer$ezi %retim sistemi olara$ adlandırılır M)N. Son yılların yaygın y@nelimi ise

ele$tri$ enerjisinin mer$ezi olma$ yerine dağıtılmış olara$ %retimidir. Doğal gaz

sisteminin binalara #laşmasıI gaz t%rbin te$nolojisinde$i ilerlemelerO ya$ıt :iliI g%neş

:illeriI mi$ro t%rbin te$nolojisiI ve r%zgar t%rbinleri gibi yenilenebilir enerji

$ayna$larında$i #m#t verici gelişmeler b# y@nelimi g%çlendirme$tedir. Dağıtılmış enerji

%retim sistemlerinin şebe$eye bağlantısınınI te$ni$I e$onomi$ ve çevresel y@nlerinin

hem avantajları hem de dezavantajları b#l#nma$tadır. B# %retim sistemlerinin şebe$eye

bağlantısıI @zelli$le orta ve alça$ gerilim seviyelerinde g%ç sisteminin tasarım ve

işletiminiI ayrıca g%ç a$ışınıI gerilim :ro3ilini ve $alitesiniI $or#ma seçiciliğini ve g%ç

$alitesini et$ileme$tedir.


10/73

/

BÖLÜM 1

DAĞITILMIŞ ENERJİ ÜRETİMİ TEKNOLOJİLERİ

1-7- D%;'


11/73

8

Se$il'.)Dağıtılmış %retim ve mer$ezi %retim

Dağıtılmış enerji %retim $ayna$larının sını3landırılmaları aşağıda maddeler halinde

verilen @lç%tlere g@re ya:ılabilir M>N

• -#llanıldı$ları ele$tri$sel #yg#lamalara g@re• Besleme s%resine g@re• 0retebilece$leri g%ç ti:lerine g@re Fa$ti3rea$ti3G• 1%ç $a:asitesine g@re• !enilenebiliryenilenemez $ayna$ $#llanıma g@re

D90-"lerin $#llanıldı$ları ele$tri$sel #yg#lamalara g@re sını3landırılması

2ablo'.)"deI%retim $a:asitelerine g@re sını3landırılması


12/73

=

2ablo'.' Besleme s%releri ve %retebilece$leri g%ç ti:lerine g@re D0- M>N

9nerji ti:i -#llanılan Qyg#lamalar

&i$rot%rbinler Pi$ y%$lenmeleri aşağı çe$meI %retime deste$I baz y%$%

$arşılama2icari amaçlıI (48 $lı$ $%ç%$ birimler

!a$ıt :illeri-ojenerasyon santrallerinde soğ#tmaısıtma amaçlı

B%y%$ istasyonlarda baz y%$ #ygylamaları

2icari amaçlıI '8( $lı$ $%ç%$ birimler

5otovoltai$

-ırsal alanlarda bataryalı $ombinasyon# ile baz y%$%$arşılama

2ele$om%ni$asyonI yol ve re$lam aydınlatmasında bağımzız$ayna$

R%zgar t%rbinleri


13/73

4

ya$ıtların çevreye verdiği atı$ gazlar ile 3osil ya$ıtların ya$ın gelece$te t%$enmesi ve

n%$leer enerjinin $#llanımının ris$leri ile doğr#dan iliş$ilidir.

!enilenebilir enerji $ayna$larındanI @zelli$le r%zgar ve 3otovoltai$ g%neş enerjisindenI

ele$tri$ enerjisi elde edili: $#llanılması gelişmiş %l$elerde artı$ tartışılma$tan çı$mışI#yg#lamaya $on#lm#şt#r. 2%r$iye b# enerji $ayna$ları ba$ımından yeterli :otansiyele

sahi:tir. Artan enerji açığının $a:atılması için r%zgar ve 3otovoltai$ g%neş enerjisinden

de ele$tri$ enerjisi elde edilere$ ana sisteme deste$ sağlanabilir. 2%r$iye $#r#l# g%c%n%n

son on i$i yıl içinde hangi $ayna$lardan elde edildiği


14/73

>


15/73

?


16/73

)(

g%ç $ontrol% ayrılmıştır. 1enerat@r tara3ı $onvert@r%O diyot doğr#lt#c#I şebe$e tara3ı

$onvert@r%O P& F:#lseLidth mod#latedG inverterdir. 1enerat@r şebe$eden $onvert@r

aracılığı ile tamamen ayrıldığından dolayı şebe$e boz#lmaları generat@r% doğr#dan

et$ilemezI gerilim d%şmesi sırasında a$ım ve moment değişimi D51"e g@re daha

d%ş%$t%r ve geçici rejimler daha $ısa s%rer. 1erilim d%şmesi ile son#çlanan arızalar

sırasında t%rbin %nitesinin devrede $alması sağlanılır. ld#$ça y%$l% ve zayı3

şebe$elerde sistemin $ararlılı$ sınırları içinde işletilebilmesi ve son t%$etici için g%ç

$aynağında $alite sağlayabilme$ amacıyla S2A2*& gibi bir dinami$ rea$ti3 g%ç

$aynağı şebe$e bağlantı no$tasına e$lenebilir M8N.

!erini değiş$en hızlı r%zgar generat@rlerine bıra$an sinca: $a3esli ind%$siyon

generat@rlerindeI r%zgTr g%ç santrali tara3ından verilen rea$ti3 g%ç $om:anzasyon#

yeterli değilseI gerilim $ararsızlığından $açma$ için %retilen a$ti3 g%c%n sınırlanması

gere$ir. B# d#r#mI rea$ti3 g%c% $om:anze etmeyenI @te yandan rea$ti3 g%ç t%$eten

sabithızlı sinca: $a3esli r%zgTr t%rbinlerinde g@r%l%r. Sabit hızlı sinca: $a3esli

ind%$siyon generat@rlerinin en @nemli işletim $ara$teristiğiO rea$ti3 g%ç t%$eticisi

olmaları ve gerilim $ontrol%ne $at$ıda b#l#namamalarıdır. B# iletim sistemleri için

istenmeyen bir d#r#md#r. Ezelli$le b%y%$ t%rbin ve zayı3 şebe$elerde rea$ti3 g%ç

t%$etimiI bağlantı no$tasında $#llanılan $a:asit@rler ile $om:anze edilir.M8N

1-1-1-F++5


17/73

))

1%neş ışığıI ışı$ $#ant#m# F3otonlarG 3orm#nda silisy#m taba$alara #laştığındaI

ele$tronlar enerji $azanır. !eterli mi$tarda enerji absorbe edildiğindeI ele$tronlar

y@r%ngelerini ter$ edece$ $adar hızlanır. Serbest dolaşan ele$tronlar $ısa bir s%re sonra

te$rar y@r%ngelerine geri d@nece$leri için 3aydalı değildirler. B# nedenle ele$tronlar belli

bir y@ne doğr# hare$ete zorlanmalıdır.

B#n#n için sa3 olan silisy#m bilinçli olara$ $irletilir. Silisy#m atom#na daha d%ş%$

değerde olan bor atom# $atılır F:$at$ılanmışG. Silisy#m taba$alarının alt $ısmında

ele$tron sayısı e$silir F:oziti3 $#t#:G. 1%neş ışığına ba$an y%z%nede y%$se$ değerli

3os3or atomları $arıştırılır Fn$at$ılanmışG ve b@ylece bir ele$tron 3azlalığı sağlanır

Fnegati3 $#t#:G.Poziti3 y%$l% y%zde$i ele$tron e$si$liği nedeniyleI negati3 y%$l% y%zde$i

ele$tronlar hare$ete zorlanır ve b#rada ele$tron e$si$liği meydana gelir. -#t#:lara bir t%$etici bağlandığında ele$tri$ gerilimi ol#ş#r. 5otonlar tara3ından serbest bıra$ılan

ele$tronlar :oziti3 $#t#:tan negati3 $#tba y@nelirler ve b@ylece bir ele$tri$ a$ımı ol#ş#r.


18/73

)'

5otovoltai$ sistemlerin şebe$e ile bağlantısı inverter %zerinden mono3aze veya %ç 3az

olara$ ya:ılabilir. Anca$ alça$ gerilim seviyesinden ya:ılan mono3aze bağlantılar 3azlar

arası dengesiz y%$lenmelere sebe: olabilir.

1-1-9-Y%'< P655#.6H=4.#5#.6

!a$ıt :illeri ele$tro$imyasal bir s%reç son#nda doğr#dan ele$tri$ enerjisi %retirler. B#

s%reçte içten yanmalı motorlarda old#ğ# gibi yanma evresi olmadığından temiz enerji

$aynağıdırlar. !a$ıt h%cresiI hidrojen ve o$sitleyicinin FhavaG $imyasal enerjisini

doğr#dan ele$tri$ ve ısı 3orm#nda $#llanabilen enerjiye çeviren g%ç %retim elemanıdır.

!a$ıt :illeri eğer hibrit bir ya:ı içinde b#l#n#yor ise dışardan soğ#tmaya ihtiyaç

d#yabilir.

!a$ıt :illerininO diğer :il veya a$%m%lat@rlere g@re en @nemli 3ar$ı enerji d@n%ş%m%n%n

ya$ıt FhidrojenG ve o$sitleyici FhavaG old#ğ# s%rece devam etmesidir. !a$ıt :ilinin temel

bileşenleri


19/73

)

-atoda g@nderilen o$sijen ve hidrojen iyonları rea$siyona girerler ve s# açığa çı$ar.

2e:$ime son#c#nda ol#şan ısı $atot %zerindenI s# ile sistemden #za$laştırılır. 7arici

devre %zerinde$i ele$tron hare$eti son#c#nda D* $ara$terli bir ele$tri$ a$ımı ol#ş#r.

1-1-2-M6.+


20/73

)/

volanın d@n%ş enerjisiI ele$tri$ enerjisine çevrilmiş ol#r. Colan sistemi enerjisiniI y%$se$

devir sayısı ile d@nen bir rotor#n sağladığı atalet ile de:olar. Sistemden enerji

alındığındaI enerjinin $or#n#m# $an#n#na g@re devir sayısı azalır. 2ersi olara$ da

sisteme enerji verildiğinde devir sayısı artar. Devir sayısı ya$laşı$ 48.((( devir6da$i$ayı

b#labilir.

A$%lerin #z#n senelerdir $#llanılmasına ve en es$i enerji de:olama sistemi olmasına

rağmen b# alanda$i yeni te$nolojiler ilgiyi %zerlerine çe$miştir. Ezelli$le ele$tri$li

araçların yaygınlaşması ile a$% te$nolojileri $on#s#nda yeni te$ni$ler ilgi çe$me$tedir.

A$% sistemleri sessizdir ve çevreyi $irletmez. !%$ mer$ezlerinin yanına $#r#labilir ve

taşınabilir. Cerimlili$leri y%$se$tir ve y%$ değişimlerine anlı$ s%rede te:$i verebilir.

S%:erilet$en manyeti$ enerji de:olama sistemlerinde enerjiI hal$a şe$linde sarılmışs%:erilet$en tellerden ol#şan bir bobinden ol#ş#r. B# bobinin ça:ı )((( metreyi

b#labilirI yerin altına $#r#lm#şt#r ve soğ#tma sistemi ile s%:erilet$enliğin sağlanacağı

bir sıca$lı$ seviyesinde t#t#l#r. 0retilen 3azla ele$tri$ b# bobine verilir ve her an

$#llanıma hazır olara$ de:olanır. 9nerjiI manyeti$ alan olara$ de:olanır. De:olanan

enerji deşarj edilere$ sisteme her an geri verilebilir. Hı$ışta bir D*A* d@n%şt%r%c% ile

te$rar A* g%ç elde edilir.

Qltra $a:asit@rler enerjiyiI ele$tro$imyasal bir çi3t $atmanın ele$tri$ alanında de:olarlar.Diğer $a:asit@rlere nazaran ço$ y%$se$ bir enerji yoğ#nl#ğ# için geliştirilmişlerdir.

Qltra $a:asit@rler enerji de:olama boy#tları ba$ımından old#$ça esne$tirler ve değişi$

gerilimI g%ç aralığı ve y%$lenilen enerji içeriği değerlerine seri ve :aralel bağlama

ya:ılara$ basit bir ada:tasyon im$Tnı sağlarlar.


21/73

)8

BÖLÜM 8

DAĞITILMIŞ ENERJİ ÜRETİMİNİN MEVCUT ŞEBEKEYEETKİLERİ

8-7-B%;5%&


22/73

)=

birli$te temel sin%soidal dalga ile 3re$ans ve genliği 3ar$lı diğer sin%soidal dalgaların

to:lamından meydana gelme$tedir. 2emel dalga dışında$i sin%soidal dalgalara

Jharmoni$K adı verilir. 7armoni$li a$ım ve gerilimin g%ç sistemlerinde b#l#nması

sin%soidal dalganın boz#lması anlamına gelir. Boz#lan dalgalar nonsin%soidal dalga

olara$ adlandırılır. B# dalgalarI 5o#rier analizi yardımıyla temel 3re$ans ve diğer

3re$anslarda$i bileşenler cinsinden i3ade edilebilir. B# analiz ile nonsin%soidal dalgalarI

3re$ansları 3ar$lı sin%soidal dalgaların to:lamı şe$linde matemati$sel olara$ yazılabilir.

B# sayede harmoni$lerin analizi $olaylı$la ya:ılabilir.


23/73

)4

WQXB F GF Ga r Z I jI R jX × = ± +F.)G

cosYcosYX

.

DGa

ş

S I I

U

×= ×

× F.'G

sinYsinYX

.

DGr

ş

S I I

U

×= ×

×F.G

Den$lem F.'G ve F.GI F.)G"de yerine yazılır ve d%zenlenirse F./G elde edilir. !%zde

gerilim değişimi bağıntısı ise F.8G"de$i gibi elde edilir.

WQ

DG DG DG DG

ş ş

R P X Q X P R Q j

U U

× ± × × ± ×= +

× × F./G

' '

WQ)(( )((U

. .

DG DG DG DG

ş ş ş

R P X Q X P R Q j

U U U

× ± × × ± ×× = + ×

× × F.8G

1erilim değişimine et$i eden şebe$e :arametreleri


24/73

)>

d%ş%mleri azalır. D%ş%$ tale: g%c%I y%$se$ %retim şartlarında gerilim y%$selmesi

meydana gelir M4N.

8-9-R#%6

1%ç sistemi gerilim ç@$mesi çoğ#nl#$laI generat@rler ve SC*"ler gibi bazı rea$ti3 g%ç

$ayna$lı aygıtlarınınI $a:asite limitlerine #laşmasıyla ile ol#r. D0-"larından sadece

mi$rot%rbin ve gaz t%rbinlerinin rea$ti3 g%ç %retebilme $a:asitesi old#ğ#

d%ş%n%ld%ğ%nde d#r#m tehli$eli bir hal alma$tadır.

rta @lçe$te @zelli$le $%ç%$ D0 te$nolojilerinde #c#z olmasından dolayı asen$ron

generat@rler $#llanılır. Asen$ron generat@rlerI sen$ron generat@rlere g@re 3ar$lı işletme

$ara$teristi$lerine sahi:tirler.

Dire$ şebe$eye bağlı asen$ron generat@rler rea$ti3 g%ç %retemezler. B# y%zdenI b# ti:

%retim $ayna$larında rea$ti3 g%c%n sağlanabilmesi için aşağıda$i y@ntemler

#yg#lanabilir M)N

• Sabit bir $a:asit@r $#llanımı• Sabit g%ç $atsayısı veren $ontrol edilebilir $a:asit@r •


25/73

)?

BÖLÜM 9

KISA DEVRE ANALİZİ

9-7-G=, S6?


26/73

'(

2ablo /.)"den g@r%ld%ğ% gibi dengeli Fsimetri$G ve dengesiz Fasimetri$G olma$ %zere i$i

ti: arıza ti: vardır. Dengesiz arızalarda her bir 3azdan a$ım a$ımlar dengeli değildir.

Anca$ dengeli arızalardaI her bir 3azdan a$an a$ımlar dengelidir. 0ç 3azın aynı anda

birbirine teması son#c#na ol#ş#r. -ısa devre a$ımının değeriI arıza no$tasından şebe$e

tara3ına doğr# ba$ıldığında g@r%len thevenin eşdeğeri ile belirlenir. Arıza a$ımının

b%y%$l%ğ%n%n bilinmesiI g%ç sisteminin tesisiI işletilmesi ce g%venilirliği açısından

@nemlidir.

9-1- G=, S6?


27/73

')

@nemli bir gere$sinimdir. l#şt#r#lan b# matrislerin $#llanılmasıyla hem arıza a$ımıI

hem de arıza sonrası bara gerilimleri hesa:lanabilir. Bara sayısı n olan bir g%ç sisteminin

$. barasında meydana gelen simetri$ $ısa devre arızası için em:edans matrisi ile $ısa

devre a$ımı ve arıza sonrası bara gerilimlerini veren bağıntılar den$lem F/.)GI F/.'G ve

F/.G"den elde edilebilir. B#rada em:edans matrisi içerisinde$i Z))Znn $@şegeni

%zerinde$i em:edanslarI her bir baraya ait :.#. thevenin eşdeğerleridir.

))) )' ). )

' ') '' '. '

) ' . .

' ' .

WC (.......

WC (.......

.... ........ .... .... ....... ....

AC

.... .... .... ....... ........ ....

....... (WC

n

n

k k k kk knk kΦ

n n n nnn

Z Z Z Z

Z Z Z Z

Z Z Z Z Z i

Z Z Z Z

= −

F/.)G

.

Ck

kΦ

kk

i Z

=

F/.'G

C C Cas nk n n k

kk

Z

Z

= − × ÷

F/.G

Dengeli arızalarda sisteme iliş$in em:edansların :oziti3 bileşen değeri $#llanılma$tadır.

Simetri$ olmayan arızalarda iseFa$ımlar dengesiz old#ğ#ndanG sistemde$i

em:edansların :oziti3 bileşen değerleri ile birli$te negati3 ve sı3ır bileşen değerleri de

g@z @n%ne alınır.

9-9-Ü, F%$5' K'?% D#>.# H#?%5%)%5%.'


28/73

''


29/73

'

(

' '

'

) ) )

)

)

a

b

c

E

Z I I E

I a a I a Z

I a a I E

a

Z

+

+

+−

+

= =

F/./G

9-2-İ6 F%$5' K'?% D#>.# H#?%5%)%5%.'


30/73

'/

(

'

'

) ) )

)

)

a

b

c

V V

V a a V

V a a V

+

−

= ×

(

'

'

) ) )

)

)

a

b

c

I I

I a a I

I a a I

+

−

=

F/.=G

ZA em:edansı %zerinde$i gerilim d%ş%m% bağıntısı ve F/.=G"da$i eşitli$lerden

3aydalanara$ F/I4G elde edilir.

( ' ( ' ( 'F G F G F G AV a V aV V aV a V Z I a I aI + − + − + −+ + − + + = + +

F/.4G

G elde edilir.


31/73

'8

( ' ( 'F G F GV aV a V V a V aV + − + −+ + = + +F/.>G

F/.>G d%zenlendiğindeV V + −=

elde edilir. F/.=G"da$i i3adeler ile

F Gb c a b cV V Z I I = = × +

birli$te d%ş%n%ld%ğ%nde F/.?G elde edilir.

( ' ( ' ) ' ( 'F G F G AV a V aV Z I a I aI I aI a I + − + −+ + = + + + + +

F/.?G

Den$lem F/.?G ileV V + −=

eşitliği birli$te d%ş%n%ld%ğ%nde F/.)(G elde edilir.

( ) (

)F G F' G AV V Z I I I + −− = − −

F/.)(G

Den$lem F/.)(G"da simetrili bileşen a$ımlar to:lamının sı3ır ol#ğ# g@z @n%ne alınırsa

F/.))G elde edilir.

( ) (F G AV V Z I − =

F/.))G


32/73

'=

9-3-B6. F%$!T+.% K'?% D#>.# H#?%5%)%5%.'

Bir 3az to:ra$ arızasıO iletim hatlarında bir 3az ilet$enininI arıza em:edansı %zerinden

to:rağa teması son#c#nda meyana gelir.


33/73

'4

( ) ' ( A

E I I I

Z Z Z Z + −= = =

+ + +F/.)4G

elde edilir. 9lde edilen simetri$ bileşen a$ım değerleriI M 3 NXMANMsN $#llanılara$ gerçe$

değerlerine d@n%şt%r%lebilir. F/.)>G

(

.

.

(

(

a

A

b

c

E I

Z Z Z Z

I

I

+ −= + + +==

F/.)>G

9-0-A.'$% A')' K%.%


34/73

'>


35/73

'?

9--DIgSILENT P.+g.%)' İ5# A.'$% A')' K%.%


36/73

(


37/73

)

PC ve C eğrileri gerilim $ararlılığının $avramsal analizleri ve radyal sistem

çalışmaları için yararlıdır. B%y%$ sistemler için bir dizi g%ç a$ış sim%lasyon# ile elde

edilebilir.

2-8-Y= A'( S6)=5%?+& ># PVV E;.65#.6

Sistemde ya:ılan bir dizi y%$ a$ış analiziI gerilim $ararlılığı analizindeI bir y%$

değişiminin 3on$siyon# olara$ sistem gerilimlerinin izlenmesi için çoğ# $ez 3aydalı bir

araçtır. 7esa:lanan bir dizi g%ç a$ışı analizi yardımıylaI y%$te #3a$ bir artma mi$tarı ile

sabit g%ç 3a$t@r% varsayamı ya:ara$I $riti$ gerilim seviyesi ve azami y%$lenme

no$tasına #laşma$ amaçlanır. 7er bir analiz son#c#nda elde edilen y%$lenmeFPG ve

gerilimFCG değerleri $aydedilere$ PC eğrisi istenilen y%$ barası için çizilebilir.

C eğrilerinin elde edilmesi de benzer şe$ildedir. 1%ç a$ış :rogramlarında genelli$le

eğrisi çizilece$ olan test barasına bir sen$ron $ondenser bağlanır. Sen$ron $ondenser

rea$ti3 g%ç $om:anzasyon#nda $#llanılan boşta d@nen bir sen$ron motord#r. Bilindiği

%zere sen$ron motorlarda y%$ sabit t#t#l#: #yartım a$ımı değiştirilece$ ol#rsa motor#n

çalışma d#r#m# end%$ti3I omi$ ve $a:asiti3 olara$ değiştirilebilir. 2est barasına bağlanan

sen$ron $ondenserin #ç geriliminde meydana getirilece$ #3a$ azaltmalar ile sen$ron

$ondenserin şebe$eden rea$ti3 g%ç çe$mesi sağlanara$I sistemin stabil çalışması için

ihtiyaç d#yd#ğ# minim#m rea$ti3 g%ce #laşma$ amaçlanır. 1erçe$leştirilen her bir analiz son#c#nda sen$ron $ondenserin #ç gerilimi ve şebe$eden çe$tiği rea$ti3 g%ç

değerleri $aydedilere$ C eğrisi istenilen y%$ barası için çizilebilir.


38/73

'

2-9-DIgSILENT P.+g.%)' İ5# G#.656)!G=, İ56(6?6 A&%56$5#.6

1%ç a$ışı :rogramlarının birçoğ#O g%ç sistemlerinin gerilim $ararlığı açısından

incelenmesi için gerilimg%ç iliş$isini gra3i$sel olara$ g@sterebilen PCI C eğrilerinin

ol#şt#r#lmasına olana$ sağlar. B# başlı$ altında bir$aç adımdaI DgS,9;2

PoLer5actory v)/.) g%ç a$ış :rogramını $#llanara$ b# eğrilerin elde edilmesinden

bahsedilece$tir.

Erne$ bir ele$tri$ şebe$esinin DgS,9;2 modeli ol#şt#r#ld#$tan sonraI modelin

analiz edilmesi için :rogramın $endi b%nyesinde b#l#nan JDP, Scri:tsK FDigsilent

Programlama Dili -om#tları6SenaryolarıG $#llanılır. B# $om#tlar sayesinde ele$tri$ g%ç

sistemlerinde %zerinde ço$ d#r#lan bazı $on#larda Fgerilim $ararlılığıI arıza analizleri

vb..G daha @nceden ol#şt#r#lan senaryolar yardımıyla $olaylı$la analiz ya:ılmasınaolana$ sağlanır. 1erilimg%ç iliş$isini g@steren eğrilerin elde edilmesinde b# $om#tlar

$#llanılır.

PC eğrisi çizilece$ herhangi bir y%$ barası ve b# baraya ait olan y%$ler JctrlK ye basılı

t#t#lara$ 3are yardımıyla birli$te seçilir. Birli$te seçilen bara ve y%$ %zerine sağ

tı$lanara$ J9[ec#te DP, Scri:tK tı$lanır. ArdındanI açılan :encerden


39/73

PageK seçeneğine tı$lanır.


40/73

/

BÖLÜM :

ÖRNEK ŞEBEKE ÜZERİNDE MODELLEME VE ANALİZ"ALIŞMALARI

:-7-A&%56$ E65#& Ş###&6& G# T%&'


41/73

8


42/73

=


43/73

4

:-7-7-S6?# D#;#.5#.6

:-7-7-7-B%.%5%.

&odellenen sistemde =( $C seviyesinde ) baraI '( $C seviyesinde > baraI =. $C

seviyesinde baraI (./ $C seviyesinde ) bara b#l#nma$tadır. 2ablo =.)"de baralarla

ilgili daha detaylı bilgi verilmiştir.

2ablo =.)Sistemde b#l#nan baralar ve açı$lamalarıB%.%5%. A' G#.656) S#>6#?6 A,'5%)%5%.

)F)G =( $C 7arici


44/73

>

2ablo =.-#llanılan generat@r ti:leri

G#.%


45/73

?


46/73

/(

:-7-1-S6?


47/73

/)

l#şt#r#lan b# senaryoların detaylı incelenmesi ileri$i b@l%mlerde verilece$tir.

:-1-7-D%;')4 (.?>)8 (.?>) (.?>(K'?% #>.# g=4=

))4.)/ ))/.>4 ))).8' )(.(=? )((.)4=MVA

B%(5%&g', '?% #>.#.>) .)8 .')? '.?48 '.>?'

%')' A

:-1-1-D%;'


48/73

/'

ait gerilim :ro3iliI $ayı: g%çler ve $ısa devre analizi son#çları 2ablo =.4"da

g@sterilmiştir.

2ablo =.=Senaryo 'O %retim değerleriG#.% ).((?

K'?% #>.# g=4= )='.=8

)=(.('4

)8=./(?)/8.8(

4)/(.>(

(MVAB%(5%&g', '?% #>.#

8.(') /.='( /.8(> /.'(( /.(=8%')' A

:-1-8-D%;'


49/73

/

' &CARG

•

1az t%rbini ve r%zgar generat@rleri %retim değerleri veri girişi PIcosY"ye setedilirI 2ablo =.>"te verilen %retim değerleri girilir. !erel gerilim $ontrolc%s%

sen$ron generat@rler için J:oLer 3actorKI çi3t beslemeli asen$ron generat@rler

için JvoltageKF).( :.#.G olara$ set edilir. B# çalışma $oş#llarına ait gerilim

:ro3iliI $ayı: g%çler ve $ısa devre analizi F9*=(=(?G son#çları 2ablo =.?"da

g@sterilmiştir.

2ablo =.>Senaryo O %retim değerleriG#.%


50/73

//

2ablo =.?Senaryo analiz son#çları

B%;5%& )?.?() )?.?() )?.?((

(.(= )./'

V-- (.??8 (.??8 (.??8 (.??8 (.??8

K'?% #>.# g=4= )8'.4=) )/>.?' )/./> )'>.>= )'/.)MVAB%(5%&g', '?%

#>.# /./)( /.'?? /.)/) .4'( .8>%')' A

:-1-9-A&%56$ ?+&,5%.'&'& g.%@6?#5 g?


51/73

/8


52/73

/=

olara$ baraya ait em:edans matrisi $@şegen elemanı F:ositi3 bileşen em:edansıG artarI

b@yleli$le $ısa devre a$ımına ait te:e değeri aşağı çe$ilmiş ol#r.

:-1-9-7-1-G#.656) G=, İ56(6?6&6 G?


53/73

/4

FaG

FbG


54/73

/>

FaG

FbG


55/73

/?

be$lenme$tedir. H%n$% Senaryo ' ve Senaryo "de dağıtılmış %retim $ayna$ları

şebe$eyi belirli $a:asitelerde besleyece$lerdir.

:-1-9-7-8-B%.% G#.656)5#.6 P.+@656 S#&%.+ 7

B# senaryoya ait BB)I BB'I BBI BB/ ve BB8 baralarında y%$ a$ışı analizi son#c#nda

g@r%len gerilimler


56/73

8(

:-1-9-1-D%;'


57/73

8)


58/73

8'

FaG

FbG


59/73

8

FaG

FbG


60/73

8/

FaG

FbGBB8 barasına ait gerilimg%ç iliş$isi FSenaryo 'G

FaGPC eğrisi

FbGC eğrisi


61/73

88

Dağıtılmış %retimin $ayna$larının şebe$eye bağlı old#ğ# b# d#r#mdaI Senaryo )"e g@reI

ma$sim#m y%$lenme no$tası açısından daha g%çl% bir şebe$e $arşımıza çı$ma$tadır.

Dolayısıyla aynı :i$ y%$lenme d#r#m# için Senaryo '"deI Senaryo )"e g@re daha iyi

bara gerilimleri elde edilebilir.

:-1-9-1-8-B%.% G#.656)5#.6 P.+@656 S#&%.+ 1


g@r%len gerilimler


62/73

8=

:-1-9-8-DEÜK5#.6& g=, ># #. #;6(.# A.'$% A')5%.' K%.%


63/73

84


64/73

8>

FaG

FbG


65/73

8?

FaG

FbG


66/73

=(

FaG

FbG


67/73

=)

Dağıtılmış %retimin $ayna$larının yer ve %retim $a:asitelerinin değiştirildiği b#

d#r#mdaI normal işletme $oş#llarında incelenen Senaryo '"e g@reI ma$sim#m y%$lenme

no$tası açısından daha zayı3 bir şebe$e $arşımıza çı$ma$tadır.

:-1-9-8-8-B%.% G#.656)5#.6 P.+@656 S#&%.+ 8


g@r%len gerilimler


68/73

='

BÖLÜM 3

3-SONU" VE YORUM

7azırlanan b# çalışmadaO @rne$ bir şebe$e %zerindeO dağıtılmış %retim $ayna$larınınI

şebe$eye bağlanması h#s#s#nda ol#şt#r#lan değişi$ senaryolar neticesindeI $ısa devre

arıza analizleriI bara gerilim :ro3illeri ve gerilim g%ç iliş$isi gibi $on#ları ele alara$I

şebe$e %zerinde$i et$ileri incelenmiştir. Erne$ şebe$e modeliO

;ordjylland6Danimar$a"da orta gerilim seviyesinde bir g%ç sistemi ol#:I DgS,9;2

PoLer5actory v)/.) :rogramı $#llanılara$ modellenmiş ve analiz edilmiştir.

Analiz son#çlarına g@reO 3ar$lı no$talardan bağlanan dağıtılmış %retim $ayna$larıI baragerilim :ro3ilinde ol#ml# et$ilere sebe: olm#şt#r. 2e$ bir no$tadan bağlantı s@z $on#s#

old#ğ#nda gerilim :ro3ilinde$i b# ol#ml# et$ilerin azaldığı g@zlemlenmiştir.

Dağıtılmış %retim $ayna$larının 3ar$lı bağlantı d#r#mlarındaI bazı iletim hatlarında g%ç

a$ışı y@n%nde değişi$li$ler ortaya çı$mıştır.


69/73

=

KAYNAKLAR

M)N Ayşen BASA ARS! *anan P9RDA7HI 9le$tri$ Dağıtım Sistemlerinde

Dağıtılmış 0retimI -ocaeli 0niversitesi 9le$tri$ &%hendisliği B@l%m%

M'N Doç. Dr. +smail 7. A,2A


70/73

=/

ÖZGE"MİŞ

A'* Semih *em

S+%'* +,+-

D+;) Y#.6* -ayseri

D+;) T%.66* (4.(=.)?>?

M#$& O5; İ5 O5* 29D -ayseri -oleji Ca$3ı Ezel +l$ Eğretim $#l#

M#$& O5; L6?#* ;#h &ehmet -%ç%$ Halı$ Anadol# ,isesi

S


71/73

=8

EKLER

E!A- Ö. Ş#### A6< P%.%)#


72/73

==


73/73

=4

Documents

DAĞITILMIŞ ENERJİ ÜRETİM KAYNAKLARI KULLANILARAK DIgSILENT POWERFACTORY PROGRAMINDA YÜK AKIŞI, KISA DEVRE, GERİLİM-GÜÇ İLİŞKİSİ ANALİZLERİ