Dağıtılmış üretim sistemlerinin modellenmesi, analizi ve şebekeyle entegrasyonunun incelenmesi
Modelling, analysing of distributed generation systems and examining integration to grid
Yazar: DOĞAN ÇELİK
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET EMİN MERAL
Yüzüncü Yıl Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Son yıllarda, dağıtılmış üretim (DÜ) sistemlerinin elektrik dağıtım şebekelerine entegrasyonu giderek yaygınlaşmaktadır. Buna paralel olarak, güç sisteminde yük akış kararlılığının sürdürülebilmesi ve DÜ sistemlerinin şebeke ile senkronizasyonun sağlanması için uygun kontrol yöntemleri uygulanmalıdır. Bu tez çalışmasında; yakıt hücresi, güneş hücresi ve rüzgar olmak üzere üç farklı enerji kaynağının ortak bir doğru akım (DA) baraya bağlanarak çeşitli yüklere enerji sağladığı DÜ sisteminin modellenmesi ve benzetim çalışması yapılmıştır. Ortam şartlarının ve kullanılan donanımların tasarlanan DÜ sisteminde etkisi analiz edilmiştir. Enerji kaynaklarının; üç fazlı gerilim kaynaklı evirici vasıtasıyla şebekeyle senkronize olması ve istenen güç değerinde enerji sağlaması için; literatürdeki en yaygın faz kilitlemeli çevrim (PLL) yöntemlerinden biri olan senkron referans tabanlı PLL ve park dönüşüm tabanlı güç kontrol metodu kullanılmıştır. Tez çalışmasındaki enerji kaynaklarının ve arabirim devrelerinin modellemesi ve benzetimi için, güç sistemleri analizi yapabilen paket program kullanılmıştır.
Tasarlanan ve benzetim modeli oluşturulan DÜ+Şebeke+Yük sisteminde çeşitli senaryolar için benzetim sonuçları alınmıştır. Yükün, ortam şartlarının ve DÜ sisteminin vereceği referans gücün değişimine göre sistem incelenmiştir. Benzetim sonuçları, uygulanan kontrol yöntemlerinin ve tasarım parametrelerinin doğruluğunu ve verimliliğini ortaya koymuştur.

Anahtar kelimeler: Dağıtılmış üretim sistemi, PLL, Senkron referans düzlem, Yenilenebilir enerji

Abstract:
In recent years, integrated of the distributed generation (DG) systems to the electric distribution grid is gradually increasing. Concordantly, appropriate control methods should be applied in order to maintain the stability of load flow in power system and provide synchronization with the grid. In this study; modelling and simulation studies of DG in which three different energy sources, including fuel cell, solar cell and wind, connected to the common direct current (DC) bus system to provide energy for various loads have been made. Impact of environmental conditions and used equipment on designed DG system are analysed.  In order to synchronising of energy sources with the grid by way of three phase voltage source inverter and  to provide the energy at the desired power, synchronous reference frame based PLL which is one of the most common phase locked loop (PLL) methods in literature and power control method based park transformation are used. In thesis study, a package program capable of analysing power systems is used in order to modelling and simulation of energy sources and interface circuits.
In the designed and created simulation model of DG+Grid+Load system, simulation results are obtained for various scenarios. According the variation of the load, the environmental conditions and the reference power given by DG, the system is examined. Simulation results present efficiency and accuracy of the implemented control methods and design parameters.

Key words: Distributed generation system, PLL, Synchronous reference frame, Renewable energy