Elektrikle çalışan araçların elektrik şebekesine olan etkilerinin incelenmesi ve şarj istasyonu tesislerinin yerleşimlerinin belirlenmesi
Investigation on the effects of electrical vehicles on the electrical power network and the charging stations positioning determination
Yazar: MERAL KILIÇARSLAN OUACH
Danışman: PROF. DR. ERTUĞRUL ÇAM
Kırıkkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Elektrikli araçlar = Electric vehicles

Özet:
Dünya çapında küresel ısınmaya karşı çeşitli önlemler alınmaktadır. Temiz enerji kullanımına yönelik imzalanan uluslararası anlaşmalar bu önlemler içerisindedir. Bu durum, önceleri menzilinin kısa olması yüzünden fazla rağbet görmeyen elektrikli araç kullanımının da önemini artırmıştır. Elektrikli araçların kullandığı enerjinin çevre dostu olmasına ilaveten, petrol fiyatlarındaki dalgalanmalar ve son zamanlarda teknolojik gelişmelerin ivme kazanmasıyla menzil mesafesi sorununun çözülmesi, elektrikli araçların kullanımını yaygınlaştırmıştır.
Elektrikli araçlarda menzilin uzatılması tek başına yeterli olmamaktadır. Menzil yeterli olsa bile, bu araçları ihtiyaç görülen her an ve her yerde şarj edebilmek, aynı zamanda elektrik şebekesine etkilerini en aza indirgemeyi sağlamak dünya çapında çözüm isteyen elektrikli araçların en temel problemleridir.
Bu tezde, öncelikle Kırıkkale ili özelinde, uygun olacağı düşünülen şarj istasyonu yerleri tespit edilip bu istasyonların şarj modellemeleri yapılmıştır. Ayrıca ev ve AVM gibi yerlerdeki şarj durumlarını da incelemek için buralara ait şarj modellemeleri de tasarlanmıştır. Her durumun çeşitli kombinasyonlarla şebekeye etkileri incelenmiştir. Şarj modelleri için Monte-Carlo simülasyonu ve Olasılık Dağılım Fonksiyonu kullanılmış olup şarj modellerinin şebeke tepkileri için ise Digsilent PowerFactory programında ilgili şebekeler modellenip çeşitli tipteki yükler için simülasyonlar yapılmıştır. Bu incelemeye göre şebekedeki trafo kapasitesinin, baralardaki gerilim bozulma endeksinin ve hatlardaki yüklenme endeksinin belli aralıklarda arttığı gözlemlenmiştir. Yapılan şarj modeli herhangi bir şebekeye uygulanabilir niteliktedir. Böylelikle bu çalışma elektrik dağıtım şirketleri için planlama ve yatırım aşamasında da yol gösterici olacaktır.

Abstract:
Various important measures have been taken against global warming around the world, amongst which international treaties signed for the use of clean energy. This has increased the importance of using electric vehicles which remain unpopular due to the shortness of range. In addition to the environmental friendliness of electric vehicles, fluctuations in oil prices and the acceleration of technology in recent years have brought constant increments to the distance range.
Constantly increasing the range of distance alone is not enough. Even though the range of electrical vehicles will have been sufficient, making charging stations at disposal as needed, while reducing their effects on electrical grids to the minimum, is the most important challenge related to the adaptation of electrical vehicles. This challenge requires innovative solutions worldwide.
In the present thesis, optimum positioning of charging stations within Kırıkkale province were specifically determined and their charging models were developed. Charging models were also designed to examine the charging patterns in locations such as homes and shopping malls. The effects of all combinations of patterns on the network were investigated. Monte-Carlo simulation was used in addition to Probability Distribution Function. Using Digsilent PowerFactory program, the network is modeled and the charging models are simulated and applied at various types of loads.
As a result of the simulations performed, it is observed that transformers capacity, voltage violation index in the busbars and the line loading violation index increase at certain intervals.
The charging model is applicable to any network. Thus, this study will serve as a guide to the electricity distribution companies at the planning and investment stages.