Güç sistemlerinde kararlılık analizi
Stability analysis in power systems
Yazar: MERVE DEMİRCİ
Danışman: PROF. DR. MÜSLÜM CENGİZ TAPLAMACIOĞLU
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Son yıllarda, nüfusun hızla artması ve gelişen teknoloji, büyüyen enerji sistemlerini de beraberinde getirmektedir. Büyüyen sistemlerde birçok sorunlar ortaya çıkmaktadır. Bu sorunlardan biri de kararlılık problemidir. Bu tez çalışmasında güç sistemlerinde statik gerilim kararlılığı için çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Analizler MATLAB güç sistem analizi araç kiti olan PSAT'ta yapılmıştır. WSCC 9 baralı güç sistemi, IEEE 24 baralı güç sistemi ile örnek bir Türkiye iletim sistemi üzerinde çalışılmalar yapılmıştır. Öncelikle güç sistemlerinin temel durumları için sürekli güç akış analizi yapılmıştır. 9 baralı güç sistemi için güç akış analizi yapılmış ve programın doğruluğundan emin olmak için literatürle karşılaştırılması yapılmıştır. Ön analizlerden sistemin en zayıf barası ve maksimum yüklenme sınırı belirlenmiştir. Daha sonra, sistemin en zayıf barasına bağlı en yüklü hatlar devreden çıkarılarak sisteme etkileri incelenmiştir. Sistemin gerilim kararlılığı açısından iyileştirmesini gerçekleştirmek için FACTS cihazlarından STATCOM ve SVC sisteme eklenerek analizler tekrarlanmıştır. En zayıf baraya bağlı en yüklü hatlar devreden çıkarıldığında, sistemde bozulma meydana geldiğinden, sisteme STATCOM eklenmiş ve etkisi incelenmiştir. Örnek güç sistemlerine yenilenebilir enerji kaynaklarının etkisini analiz etmek için, sisteme rüzgar türbinleri uygulamalarında çok tercih edilen çift beslemeli asenkron jeneratör eklenmiş ve sisteme gerilim kararlılığı açısından etkisi için analizler tekrarlanmıştır. Son olarak, güç sistemlerine bir güneş santrali eklenmiş ve sistemdeki maksimum yüklenme sınırları ve bara gerilimlerine etkisi üzerinde analizler ve değerlendirmeler yapılarak sistemler için kararlılık önerilerinde bulunulmuştur.

Abstract:
In recent years, rapid population growth and developing technology have brought with it growing energy systems. Many problems arise in growing systems. One of these problems is the problem of stability. In this thesis study, studies were made for static voltage stability in power systems. Analyzes were made in the MATLAB power system analysis toolkit PSAT. WSCC 9 bus power system, power system and IEEE 24 bus system and Turkey transmission system were studied. Firstly, continuous power flow analysis is performed for basic conditions of power systems. A power flow analysis was performed for the 9 bus power system and compared to the literature to ensure the correctness of the program. From the preliminary analyzes, the weakest limit of the system and the maximum load limit were determined. Then, the most loaded lines connected to the weakest bus of the system are deactivated and the system effects are examined. The STATCOM and SVC from the FACTS devices were added to improve the system stability in terms of voltage stability and the analyses were repeated. When the most loaded lines connected to the weakest bar are deactivated, the STATCOM has been added to the system and the effect has been investigated since the system has suffered deterioration. In order to analyze the effect of renewable energy sources on the sample power systems, a very preferred double-feed asynchronous generator was added to the system for wind turbine applications and the analysis for the effect of voltage stability on the system was repeated. Finally, a solar power plant was added to the power systems and the stability recommendations for the systems were made by analyzing and evaluating the effect on the maximum load limits and bus voltages in the system.