Trakya bölgesindeki özel bir santralin geçici durum kararlılık kriterlerinin belirlenmesi
Determination of transient stability criteria for private sector power plant located at thrace region
Yazar: LEVENT KILIÇ
Danışman: DOÇ. DR. AYŞEN BASA ARSOY
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Dağıtım sistemine bağlanan küçük güçlü üretim ünitelerinin sayısı her geçen gün artmaktadır. Dağıtılmış üretim (DÜ) olarak tanımlanmış bu tür ünitelerin dağıtım sistemindeki yük akışı, kısadevre, gerilim ve frekans kontrolü, güç kalitesi, kararlılık, ada ve senkron çalışma ve röle koordinasyonu ile güvenilirlik üzerinde önemli etkileri bulunmaktadır.
Tezde ilk olarak, Trakya bölgesindeki dağıtım şebekesindeki türbin ve gaz motorlarından oluşan senkron generatörlü (SG) özel bir santralin, arıza sonrası devrede kalabilmesinin, dağıtım şebekesi ve santralin kararlılığına etkisi incelenmiştir. Daha sonra, sisteme farklı noktalarda, SG, rüzgar ve güneş santralleri eklenmesiyle oluşan değişiklikler, şebeke ile paralel ve ada modu çalışmada normal ve arıza durumları için çalışılmış, arıza sonrası devrede kalabilme kriterleri incelenmiş ve kritik temizleme zamanı belirlenmiştir. Çalışmalar, generatör sayısı sabit ve yük değişken ve tersi için tekrarlanmıştır.
Şebeke operatörleri DÜ'in sisteme katılım oranlarını sınırlandırmakta, arıza durumlarında mevcut olanları da devreden çıkarmaktadır. Kararlığın bozulmasına DÜ katılım oranlarından çok, gerilim düşümünün yol açtığı görülmüştür. Kısadevre gerilim düşümlerinin 0,5 pu'de tutulabilmesi halinde devreden çıkarmanın gerekmediği, genellikle reaktif cezalardan dolayı güç faktörü 1,0 civarında çalıştırılan SG'lerin 0,8 civarına çekilmesi halinde kararlılığa olumlu katkıda bulunduğu, ada modunda, rüzgar ve güneş santrallerinin kararlılığı bozduğu, paralel çalışmada ise etkilemediği görülmüştür. Ülkemizde halen yalnızca iletim sistemine bağlantı izni verilen rüzgar ve güneş santrallerinin kararlılık bakımından dağıtım sistemine de bağlanabileceği görülmüştür.
Dağıtım sistemine bağlanacak SG 'lü santrallerin normal çalışma durumları için %100' e varabilen katılım oranlarında dahi kararlılığını bozmadığı belirlenmiştir. 
Anahtar Kelimeler: Arıza Sonrası Devrede Kalma, Dağıtım Şebekesi, Dağıtılmış Üretim, Geçici Durum, Kararlılık.

Abstract:
Connection of small generating units in the medium voltage distribution system is increasing substantially. Such units, called distributed generation, can have a significant impact on, load flow, shortcircuit, voltage, frequency, power quality, stability, islanding and synchronized running, protection and reliability. 
In this thesis, firstly, the stability impact of a private sector power plant in Thrace region having synchronous generators driven by gas engine and gas turbine has been investigated in terms of fault ride through capability. Later, changes in stability under the case of integrating wind turbine and solar panels at various locations have been studied under steady state and fault conditions in islanding and grid connected mode. Critical clearing time has been determined, once the criteria of fault ride through capability were explored.
Grid operators do limit penetration levels of such plants and can also disconnect available units when grid fails. Stability is affected by voltage dip much worsely than penetration levels. It has been seen that the disconnection of power plants is not necessary, when the voltage dip is restricted to 0,5 pu. Also that the stability is positively affected when the power factor is decreased to 0,8  from 1,0. Wind and solar plants may result instability in islanding mode, however they do not have much impact in stability when they are synchronized with the grid. They can also be suitable for distribution system.
The results also show that even 100% penetrated SG based power plants in distribution system do not affect stability badly in steady state operation.
Keywords: Fault Ride Through, Distributed Grid, Distributed Generation, Transient, Stability.