Senkron motorlu bir hibrit reaktif güç kompanzasyon sisteminin geliştirilmesi
Development of a hybrid reactive power compensation system with synchronous motor
Yazar: HASAN SERDAR DİRİK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ YAVUZ ÜSER
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Doğrusal asenkron motorlar = Linear induction motors ; Reaktif güç kompanzasyonu = Reactive power compensation

Özet:
Reaktif güç alternatif akımlı devrelerde yer alan bazı yüklerin çekmek zorunda oldukları fakat herhangi bir işe veya enerjiye dönüştüremedikleri bir güç türüdür. Bu güç, üretim ve iletim sisteminde gerilim düşümlerine, güç kayıplarına ve gerilim karasızlıklarına neden olur. Ayrıca iletim ve dağıtım sisteminin güç taşıma kapasitesini de sınırlandırdığı için arzu edilmeyen bir güçtür. Bu yüzden bu gücün bağlı yükler tarafından şebekeden çekilmesini engellemek amacıyla reaktif güç kompanzasyonu yapılır. 
Reaktif güç kompanzasyonu için klasik olarak anahtarlamalı konsansatörler kullanılır. Ayrıca statik kompanzatörler (STATCOM, SSSC ve aktif güç filtreleri), SVC ve senkron makineler de kullanılabilmektedir. Sıklıkla kullanılan anahtarlamalı kondansatörler kademeli bir şekilde kompanzasyon yaptıklarından dolayı tam kompanzasyon yapabilmeleri neredeyse hiç mümkün değildir. Bu tezde bu soruna çözüm olabilmesi için senkron motor ile anahrtarlamalı kondansatörlerden oluşan bir  hibrit reaktif güç kompanzasyon sisteminin tasarlanması amaçlanmıştır. Tasarlanan hibrit sistemde yükün ihtiyacı olan reaktif gücün ana kısmı anahtarlamalı kondansatörlerle karşılanırken kademeler arasında kalan gereksinim bir senkron motor tarafından karşılanmaktadır. Bu tezde önerilen sistemde ayrıca senkron motorun her bir fazının farklı miktarlarda reaktif güç verebilmesi amacıyla faz sargılarına değeri değiştirilebilen bobinler bağlanmıştır. Böylece sistemin dengesiz yüklerde de çalışabilmesi amaçlanmıştır. 
Önerilen reaktif güç kompanzasyon sistemi MATLAB/Simulink ortamında yapılan simülasyonlarla ve laboratuvarda yapılan deneysel çalışmalarla test edilmiştir. Elde edilen sonuçlar önerilen hibrit sistemin klasik kondansatör anahtarlamalı kompanzasyon sistemlerine göre daha yüksek başarıma sahip olduğunu ve güç katsayısını neredeyse 1 yaptığını göstermiştir.

Abstract:
Reactive power is a type of power that have to be drawn by some loads in alternative current circuits but cannot be converted to any work or energy. This power causes voltage drops, power losses and voltage instabilities in generation and transmission systems. It is also an undesirable power due to its limiting effect on power transmission capability of transmission and distribution systems. Therefore, reactive power compensation is done to prevent this power drawn by loads connected power grid.
Conventionally, switched capacitors are used for reactive power compensation. In addition, static compensators (STATCOM, SSSC and active power filters), SVC and synchronous machines can also be used. Since the frequently used switched capacitors compensate gradually, it is almost impossible to make full compensation. Therefore, in this thesis, it is aimed to design a hybrid reactive power compensation system with synchronous motor to solve this problem. In the designed hybrid system, the main part of the reactive power required by the load is met by switched capacitors, while the reactive power requirement between the stages is met by a synchronous motor. In the system proposed in this thesis, coils with variable value are connected to the phase windings in order to provide different amounts of reactive power for each phase of the synchronous motor. Thus, it is aimed that the system can operate under unbalanced loads.
The proposed reactive power compensation system has been tested with simulations in MATLAB environment and experimental works carried out in laboratory. The obtained results showed that the performance of the proposed system is better than the conventional capacitor switched compensation systems and the power coefficient gets closer to 1.