Harmonik içeren güç sistemlerinin gerilim kararlılığının yük modellemeleri ve facts elemanları bakımından incelenmesi

Abstract

Bir güç sisteminin başlıca işlevi, tüketicilere ekonomik ve güvenilir biçimde elektrik enerjisinin sunulmasıdır. Çevresel ve ekonomik faktörlerden dolayı yeni iletim hatlarının inşa edilmesinde bazı kısıtlamalar vardır. Bu nedenle günümüzün güç sistemleri daha yüklü ve daha ağır koşullar altında çalışmaktadır. Sürekli artan güç talebini karşılamakta zorlanan güç sistemleri için gerilim kararlılığı önemli bir konu haline gelmiştir. Bir güç sisteminin gerilim kararlılığı açısından güvenli bir biçimde çalışmasını sağlamak için öncelikle tasarım aşamasında analizlerin gerçekleştirilmesi gerekmektedir. Sistemde yer alan yüklerin karakteristiğinin yük akışı ve gerilim kararlılığı üzerinde önemli etkisi bulunmaktadır. Bu nedenle gerilim kararlılığı analizi sırasında bu durumun göz önüne alınması gerekir. Son yıllarda güç sisteminde sıklıkla kullanılmaya başlanan FACTS elemanları sistemin yüklenebilirlik sınırlarını ve gerilim kararlılığını iyileştirmektedir. Son zamanlarda iletim sistemleri üzerindeki harmonik bozulmanın artması, sinüsoidal olmayan bu büyüklüklerin gerilim kararlılığı üzerindeki etkisinin incelenmesini gerekli kılmaktadır.Bu tez çalışmasında, doğrusal ve doğrusal olmayan yüklenme durumlarında, yük modellemeleri ile SVC ve STATOM gibi reaktif güç kompanzasyonu amacıyla kullanılan FACTS elemanlarının gerilim kararlılığı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Bu amaçla MATLAB ortamında geliştirilen Newton-Raphson ve Newton-Raphson-Seydel yöntemlerine dayalı güç akışı algoritması kullanılarak gerim kararlılığı analizleri gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen bu algoritma yardımıyla çok baralı örnek güç sistemleri kullanılarak beş farklı sayısal uygulama gerçekleştirilmiştir. Bu uygulamalarda doğrusal ve doğrusal olmayan yüklerin, çeşitli yük modellemelerinin, çeşitli reaktif güç kompanzasyon sistemlerinin ve farklı güç faktörüne sahip yüklerin gerilim kararlılığı üzerindeki etkisi ortaya konmuştur.