Statik var kompanzatörü ile reaktif güç kontrolü ve kompanzasyonu /
Yazar: OKAN İHSAN ÖZTÜRK
Danışman: PROF. DR. NESRİN TARKAN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 1998
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Kompansatör = Compensator ; Reaktif güç kompanzasyonu = Reactive power compensation

Özet:
Alternatif akım sistemlerinde fazların dengeli olması ve reaktif gücün kontrolü kayıpların minimize edilmesi ve sistemin enerji kapasitesinin arttırılabilmesi için gereklidirler.Tezde. bunların gerçeklenebilmesi için gerekli matematiksel ifadeler çıkartılmış, tristör kontrollü statik VAR kompanzatörleri ele alınmış, dengesiz yüklerin dengelenmesi incelenmiştir.Tezde yapılan çalışmalar şöyle özetlenebilir. Birinci bölümde, reaktif güç kompanzasyonunun gerekliliği vurgulanmış ve izlenen yöntem hakkında genel bilgi verilmiştir. ikinci bölümde, reaktif güç kompanzasyon tanımı, matematiksel esaslar ve temel tanımlar verilmiş, şebeke ve tüketiciler açısından faydalan incelenmiştir. Üçüncü bölümde, kompanzasyon tesislerinin kurulmasının temel ilkeleri incelenmiştir. Dördüncü bölümde, yük kompanzasyonunun temel esasları verilmiş olup simetrili bileşen akımları cinsinden matematiksel ifadeler çıkartılmıştır. Aynı zamanda optimum kondansatör hesabı için akış diyagramı oluşturulmuş ve EK-B'de bu akış diyagramını kullanarak yazılan MATLAB programı bir örnekle verilmiştir. Beşinci bölümde, alternatif akım kıyıcısı ile kompanzasyon anlatılmış ve statik kompanzatörün çeşitli karakteristikleri incelenmiştir. Altıncı bölümde statik kompanzatör için gerekli kontrol devresi incelenmiş, bir fazlı devre modeli verilmiş ve PID kontrolör kullanılarak kapalı çevrimli reaktif güç kontrolünü sağlayan bir sistemin akış diyagramı çıkarılmış ve MATLAB programı yapılarak bir örnek üzerine uygulanmıştır. XII

Abstract:
In recent years, there has been greatly increased demand for reactive power compensation network to improve the power systems quality. This thesis concerns the application of static reactive compensators (SVCs) to power transmission systems. Emphasis is placed on controlling the SVC systems. The static VAR compensator (SVC) is an integrated system of static electrical components ( e.g. capacitors, reactors, transformers...) combined in such manner to provide rapid, continuously controllable shunt reactive power compensation. In this thesis static VAR compensators, namely Thyristor controlled reactor- fixed capacitor is used as reactive devices. Therefore its possible to control large and rapid variation in the reactive power due to the loads and generation. Two types of compensation problems are normally encountered in practically applications. The first type compensation is load compensation where the requirements are usually to reduce or cancel recactive power demand of large fluctuating industrial loads such as electric arc furnaces, rolling mills, etc. and to balance the real power drawn from the ac supply lines. This types of heavy industrial loads are normally concentrated in one plant and served from one network terminal and therefore can be handled best by a local compensators connected to the same terminal. The second type of compensation is releated to the voltage support of transmission lines ata given terinal in the face of disturbance of both loads and generation. Here the load is not localized several loads and generation units may be tied by transmission network and the objective is the simply to regulate the voltage at the compensator terminal. In the second chapter the load compensation requirements and reactive power releationship are discussed. Load compensation is the management of reactive power to improve the quality of supply in ac power systems. The term load compensation is used where the reactive power management is affected for a single load, the compensating equipment usually being installed on the consumer's own premises near to the load. The techniqiues used, and indeed some of the objectives, differ considerably from those met in the compensation of bulk supply networks (transmission compensation). In load compensation there are three main objectives: Power factor correction Improvement of voltage regulation Load balancing XlllPower factor correction and load balancing are desirable even when the supply voltage is very "stiff (constant and independent of the load. These requirements are supplied by compensators. In the third chapter the local and center compensation are explained. Local compansations specially for the asynchronous motors, transformers are examined in this section. In the forth chapter reactive power problem is considered by using mathematical equaitons. A general three phase delta connected load can be considered with compensators show in figure 1. Figure I. Three phase unbalanced loads represented by delta connected admittance and th delta connected compensator. If the load admitance are composed of real component and reactive component. Y- Y,, Gab + j Bab Gbc+j Bbc Gbc+ j Bca d) The reactive parts can as a fisrt step of the compensation, be cancelled by an appropriate compensating suseptance -Bab, -Bbc. -Bca. As a second step of the compensation, real admitance has to be complemented with a reactive admitance network so as to obtain a resultant balanced load on the ac supply. This reactive admitances are r> tabl_. ^-r q «abı _. "be -J -. Dca - -J B. ib. «._ :