Elektrik güç sistemlerindeki anahtarlama olaylarının dinamik analizi ve harmonik bileşenlerin bu olaylar üzerindeki etkileri
Dynamic analysis of switching operations in electric power systems and influence of harmonic components on these operations
Yazar: OKTAY ARIKAN
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET UZUNOĞLU ; PROF. DR. CELAL KOCATEPE
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Elektrik güç sisteminden beklenen, kaliteli, güvenilir, kararlı ve sürekli bir elektrik enerjisi sağlamasıdır. Güç kalitesinin sağlanması açısından, güç sistemlerinde meydana gelen geçici olayların incelenmesi ve etkilerinin belirlenip, gerekli önlemlerin alınması büyük önem arz eder.Güç sistemlerinin tasarımında, hatlardaki ve şalt merkezlerindeki yalıtım seviyeleri ile koruma elemanlarının belirlenmesi önemli bir yere sahiptir. Bunların belirlenmesinde yıldırım düşmesi, anahtarlama olayları ve arızalar nedeniyle oluşan geçici olayların etkileri gözönüne alınır.Güç sisteminde her geçen gün artan nonlineer yükler, sistem içerisinde harmonik bileşenlere neden olmaktadır. Harmonik bileşenler, güç kalitesinin sağlanması açısından önemli bir problemi ortaya çıkarmaktadır. Harmonik bileşenlerin sistem davranışına etkilerinin analizi, güç sisteminin işletiminde büyük yarar sağlayacaktır.Bu tez çalışmasında, güç sisteminde meydana gelen geçici olaylardan olan anahtarlama işlemlerinin, sistemde meydana getirdiği etkiler incelenmiştir. Analizlerde farklı hat ve yük kombinasyonları için, lineer ve nonlineer yüklenme durumları gözönüne alınmıştır. Böylece harmonik bileşenlerin anahtarlama işlemleri esnasında sistem davranışına etkileri ortaya konulmuştur. Analizlerde, durum uzayı tekniği kullanılarak oluşturulan modeller ve dinamik elektriksel modeller kullanılmıştır. Gerçekleştirilen simülasyon çalışmaları ile modellerin karşılaştırılması yapılmıştır.

Abstract:
Electric power systems have to provide a qualified, reliable, stable and continual electrical energy. Analyzing the power system transients and determining their effects are important for power quality.Determination of power system transient and their effects, caused by lightning, switching operations and faults, is necessary for design of protective devices and selection of insulation levels. Adequate insulation levels and protection is indispensable for transmission lines and stations.At the present time, increased numbers of nonlinear loads are the source of power systems harmonic components. Harmonic components are the considerable factor for distortion of power quality. Analyzing the influence of harmonics on system behaviour is beneficial for power system operations.In this thesis, power system switching transients and their effects on the system behaviour are analyzed. Linear and nonlinear load conditions are considered for various line and load combinations in the analyses. By this way, influences of harmonics on switching operations are exhibited. State-space model and dynamic electrical model are used for the simulations. Comparisons of the models are realized by the simulations.