Şebekeye paralel bağlı rüzgar elektrik santrallerinde nonlineer yüklenmenin ve açma-kapama olaylarının incelenmesi

Abstract

Günümüzde, elektrik enerjisine olan talebin artması, fosil yakıtların tükenmeye başlaması ve temiz enerji elde etme isteği yenilenebilir enerji kaynaklarından elektrik enerjisi üretiminin önemini arttırmıştır. Bu kaynaklardan en çok kullanılanı olarak rüzgar enerjisi öne çıkmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarından biri olan rüzgar enerjisinden elektrik elde etmek için kullanılan rüzgar türbinleri de gün geçtikçe gelişmekte ve şebekeye bağlantısı esnasında karşılaşılan problemler de iyileştirilmektedir. Rüzgar elektrik santrallerinin (RES) meydana getirdiği problemler ve rüzgar türbinlerinin bulunduğu güç sistemlerinde yaşanan problemlerin RES'ler üzerindeki etkileri ile ilgili bir çok araştırma ve yayın yapılmıştır. Bu konudaki çalışmalar günümüzde de hızla devam etmektedir. Bu tez çalışmasında, genel olarak şebeke ile RES'in birlikte çalışmasına ait analizler MATLAB & Simulink programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Paralel çalışan böyle bir sistemin lineer ve nonlineer yüklenme şartları irdelenmiştir. Yapılan çalışmada, güç sistemindeki anahtarlama (açma-kapama) olaylarının, RES'nin farklı rüzgar hızlarında sistem davranışı üzerindeki etkileri ortaya konmuştur. Bu kapsamda, tez çalışmasında "TÜBİTAK Güç Kalitesi Milli Projesi" kapsamında ölçümler gerçekleştirilen 174 km uzunluğunda 380 kV'luk bir yüksek gerilim iletim hattından beslenen yük ve TEİAŞ'tan alınan hat parametreleri kullanılarak gerçek bir sistem modellenmiştir. Bu sisteme ek olarak, oluşturulan senaryo dahilinde yük yakınlarına 2 MW gücündeki 4 adet rüzgar türbininden oluşan bir RES'nin kurulması ve şebekeye paralel olarak yükü beslemesi durumu incelenmiştir. Yapılan çalışmanın sonunda, herhangi bir yükün şebekeyle paralel bağlı olan RES tarafından beslenmesi halinde, bu sistem üzerinde rüzgar hızının, yük profilinin ve açma-kapama olaylarının önemli etkilerinin olduğu ortaya konmuştur.