Güç sistemlerinde statik ve dinamik gerilim kararlılığı için UPFC–EDS etkilerinin incelenmesi
Investigation of UPFC–EDS effects for static and dynamic voltage stability in power systems
Yazar: TUBA EMİNE BOZKURT
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET KENAN DÖŞOĞLU
Düzce Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Günümüzde iletim hatlarının ve baraların kontrolünün sağlanmasında güç elektroniği tabanlı olan Esnek Alternatif Akım İletim Sistemi (FACTS) cihazları yaygın olarak kullanılmaktadır. Güç sistemlerinin farklı analiz yaklaşımlarında FACTS cihazları tercih edilmektedir. FACTS cihazları içerisinde kontrol etme yeteneği en güçlü olan Birleştirilmiş Güç Akışı Kontrolü (UPFC)'dir. UPFC bara gerilimlerini reaktif güce bağlı olarak kontrol ederken, iletim hattını empedans ve akıma göre kontrol etmektedir. Bu tez çalışmasında, Uluslararası Elektrik Elektronik Mühendisliği (IEEE) 14 baralı güç sisteminde UPFC'nin statik ve dinamik gerilim kararlılığı analizleri gerçekleştirilmiştir. IEEE 14 baralı güç sistemindeki analiz için Güç Sistemleri Analiz Programı (PSAT) kullanılmıştır. Statik ve dinamik gerilim kararlılığı çalışma limitlerinin geliştirilmesi ve sistemin kararlı bölgede kalması için UPFC ile birlikte Enerji Depolama Sistemi (EDS) elemanlarından yakıt hücresi kullanılmıştır. Statik gerilim kararlılığı için sürekli durum çalışmasında UPFC-EDS'nin farklı iletim hattı ve farklı yük barasına bağlı olduğu durumdaki sistemin yüklenme olayları incelenirken, dinamik gerilim kararlılığı analizi için iletim hattında meydana gelen hat kopmaları durumları için gerilim-maksimum yüklenme parametre ilişkileri UPFC-EDS ile incelenmiştir. Ayrıca UPFC-EDS ile bara gerilim profilleri de analiz edilmiştir. UPFC ile EDS'nin birlikte kullanılması durumunda sistemin yüklenme parametre değerinin arttığı ve bara gerilim profillerinin iyileştiği görülmüştür.

Abstract:
Nowadays, Flexible Alternating Current Transmission System (FACTS) devices, which are based on power electronics, are widely used in the control of transmission lines and bus. FACTS devices are preferred in different analysis approaches of power systems. Unified Power Flow Control (UPFC) is the most powerful controlling capability among FACTS devices. The UPFC controls bus voltages based on reactive power, while controlling the transmission line according to impedance and current. In this thesis, static and dynamic voltage stability analysis of UPFC has been carried out in the International Electrical-Electronics Engineering (IEEE) 14 bus power system. Power Systems Analysis Toolbox (PSAT) was used for the analysis of IEEE 14 bus power system. In order to improve the static and dynamic voltage stability operating limits and to keep the system in a stable area, A fuel cell from the Energy Storage System (EDS) components was used together with UPFC. In the steady state study for static voltage stability, while UPFC-EDS is connected to different transmission line and different load bus are examined to loading events of the system, the voltage-maximum load parameter relations for the case of outline occurring in the transmission line for dynamic voltage stability analysis are examined with UPFC-ESS. Besides, bus voltage profiles were analyzed with UPFC-ESS. When UPFC and EDS are used together, it is seen that the loading parameter value of the system increases and bus voltage profiles are improved.