Rüzgar türbinlerinin güç kalitesi üzerine etkilerinin modellenmesi

Abstract

Son yıllarda fosil yakıt kaynaklarının tükenmeye başlamasıyla birlikte mevcut enerji üretiminde yenilenebilir enerji kaynaklarının önemi gittikçe artmaktadır. Bu enerji kaynakları içerisinde rüzgar enerjisi temiz, sürdürülebilir ve diğer kaynaklara göre daha az maliyetli olması nedeniyle ön plana çıkmaktadır. Ancak rüzgardan elde edilen enerjinin oldukça değişken olması nedeniyle büyük güçlerde rüzgar çiftliklerinin şebekeye bağlanmaları, güç kalitesi açısından sorunlara neden olabilmektedir. Güç kalitesi ile ilgili bu problemler genellikle rüzgar çiftliklerinin şebeke entegrasyonu yapıldıktan sonra çözülmeye çalışılmaktadır. Oysaki bu problemlerin çözümünde türbinler kurulmadan önce yapılacak değerlendirmeler ile alınacak önlemler, çok daha basit ve ekonomik bir yol sunacaktır.Bu çalışmada şebeke bağlantılı rüzgar türbinlerinin güç kalitesi karakteristikleri üzerindeki olası etkileri belirtilmiş ve bu etkilerinin hesaplanabilmesi amacıyla MATLAB tabanlı modellemeler gerçekleştirilmiştir. Özellikle insan faktörü ile doğrudan ilişkisi nedeniyle modellenmesi daha karmaşık olan hızlı gerilim değişimleri, ayrıntılı bir biçimde incelenmiştir. Modellerin oluşturulabilmesi için başta IEC 61400-21 ve IEC 6100-4-15 olmak üzere çeşitli standartlardan yararlanılarak, yapılan modellemelerin pratikte de kullanılabilmesi amaçlanmıştır. Çalışmanın son bölümünde ise bir uygulama gerçekleştirilerek, ülkemizde rüzgar gücünden tam olarak yararlanmaya bir engel oluşturan uygulamaların üretim ve tüketim açısından analizleri yapılmıştır.