Seri kapasitör içeren iletim hatlarında senkro fazör ölçüm (PMU) tabanlı koruma algoritması
PMU-based fault location algorithm for series-compensated transmission lines
Yazar: DOĞAN CAN SAMUK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. FATİH MEHMET NUROĞLU
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Enerji = Energy ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Mesafe rölesi = Distance relay

Özet:
Artan nüfus ve gelişen sanayi ile birlikte elektrik enerjisine olan ihtiyaç her geçen gün artmaktadır. Bu talebin karşılanması için yeni üretim tesisleri birincil enerji kaynaklarına yakın yerlerde kurulmakta ve üretilen enerji iletim hatları yardımıyla tüketim merkezlerine taşınmaktadır. Özellikle üretim ve tüketim merkezleri arasındaki mesafenin uzun olduğu yerlerde kayıpların en aza indirilerek transfer kapasitesinin artırılması için seri kapasitörler kullanılmaktadır. Şebekeye sağladığı olumlu katkıların yanında, seri kapasitörlerin sistemde koruma görevini yerine getiren mesafe koruma rölesinin çalışmasını olumsuz yönde etkilediği bilinmektedir.  
Bu tez çalışmasında seri kapasitör bulunan iletim hatlarında korumanın güvenli bir şekilde sağlanabilmesi için k-EYK sınıflandırma yöntemi kullanılarak senkro fazör ölçüm tabanlı bir koruma algoritması önerilmiştir. Önerilen bu algoritma Digsilent PowerFactory programında oluşturulan örnek bir radyal şebeke ve mevcut Türkiye şebekesinin Kayabaşı Trafo Merkezi (TM) ve ilgili TM'lerini kapsayan kısmî modelinde test edilmiştir. Buna göre hatların belirli noktalarında oluşturulan kısa devrelerde arıza yerinin doğru bir şekilde tespiti yapılarak rölelerin haberleşme ayarlarının yeniden düzenlenmesi sağlanmıştır. Çalışmada ayrıca örnek bir iletim hattı oluşturularak yük akış analizleri yapılmış ve seri kapasitörün iletim hattına olan faydaları incelenmiştir.

Abstract:
Electrical energy demand increases day by day due to the developing industry and growing population. New production facilities are established near to the primary energy sources and the produced energy is transported to consumption centers by transmission lines to meet this demand. The series capacitors are used to increase the transfer capacity by reducing the losses particularly at the long-distanced places between the production and the consumption centers. In addition to positive contributions provided to the network, it is known that the series capacitor affects operation of distance relay negatively.  
In this thesis, a protection algorithm based on a synchronous phasor measurement is proposed by using K-NN classification method in order to protect the series-compensated transmission lines securely. This proposed algorithm has been tested in a sample radial network and the partial model of existing Türkiye network covering Kayabaşı Substation and related substations built on the Digsilent PowerFactory program. According to the obtained results, the communication settings of the relays have been rearranged by determining the fault location correctly on the short circuits created at certain points of the lines and. In addition, a sample transmission line was created and load flow analyzes were carried out to investigate the benefits of the series capacitor to the transmission lines within the scope of study.