Dağıtılmış enerji üretiminin elektrik şebekelerine etkisi ve analizi
Analysis of distributed generations and their effects on power systems
Yazar: FARUK UGRANLI
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ENGİN KARATEPE
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Akıllı sistemler = Intelligent systems ; Elektrik enerji sistemleri = Electrical energy systems ; Elektrik güç sistemleri = Electric power systems ; Güç kaybı = Power loss ; Güç sistemleri = Power systems ; Güç üretim sistemleri = Power production systems ; Kümeleme yöntemi = Cluster method ; Yapay sinir ağları = Artificial neural networks

Özet:
Gün geçtikçe artan enerji talebiyle birlikte, yenilenebilir enerji kaynaklarının ve düşük kapasiteli konvansiyonel jeneratörlerin kullanımı hızla artmaktadır. Dağıtılmış enerji üretimi olarak da adlandırılan bu üretim konseptinin güç sistemlerine çok sayıda entegrasyonu güç sistemlerinin var olan pasif yapısını değiştirmekte ve davranışlarını oldukça etkilemektedir. Özellikle, dağıtılmış enerji üretim sistemleri dahil edilmiş şebekelerin detaylı bir analiz yapılmaksızın şebekeye rastgele dahil edilmesi güç kalitesi ve güvenilirliğinin azalmasına sebep olabilmektedir.Bu tezde, dağıtılmış enerji üretim tesislerinin güç sistemleri parametrelerinden olan şebeke kayıpları, gerilimleri ve hat akışlarına olan etkileri, bağlantı yeri ve gücün belirlenmesi açısından incelenmiştir. Öncelikle konvansiyonel yük akış analizi metotları kullanılarak yapılan analizler sonucunda şebeke kayıpları ve sistem gerilimleri açısından dağıtılmış enerji sistemlerinin güç sistemlerine en uygun hangi güçte ve hangi noktadan bağlanacağı ayrıntılı olarak irdelenmiştir. Şebeke yüklerinin ve dağıtılmış enerji üretimi sistemlerinin çıkış güçlerindeki belirsizlikler bu analizlere dahil edildiğinde tekrarlayan güç akış analizi sayısının önemli ölçüde arttığı gözlenmiştir. Bu kapsamda tekrarlayan güç akış analizi sayısının azaltılarak hesaplama zamanının azaltılabildiği yapay sinir ağları ve kümeleme tabanlı analiz yöntemleri önerilmiştir. Farklı çalışma koşulları altında önerilen yöntemlerin performansları IEEE test sistemleri kullanılarak test edilmiş ve dağıtılmış enerji sistemlerinin şebekeye olan etkilerinin analizinde ve entegrasyonunda güvenilir bir şekilde kullanılabileceği gösterilmiştir.

Abstract:
By increasing demand of electrical energy, the use of renewable power generation and small sized conventional generators have been increasing rapidly. This concept can be called as distributed generations (DG). The power systems becomes an active entity after the integration of lots of DG and this integration affect the behaviours of power systems. Especially, the integration of DG without detailed analysis can cause the bad network performance in terms of power quality and realiability.In this thesis, the effects of DGs on the power losses, voltage profile and line flows which are the parameters of power systems are analyzed in respect of determining the point of common coupling and penetration level. Primarily, the optimum size and placement of DGs in terms of power losses and voltage profile are dealt with in detail by using the conventional power flow analysis methods. It is observed from the analysis that the number of repeated power flow analysis increases extremely when the uncertainty of DGs and loads are considered. In this manner, artificial neural networks and clustering based methods that can reduce the computational efforts due to the uncertainties are proposed. The performance of proposed methods are tested by using the IEEE test systems under the different operationg conditions. Also, it is shown that the proposed methods can be used reliably for integration and analyzing effects of DG.