Alçak ve orta gerilim elektrik dağıtım şebekelerinde dağınık üretim santrallerinin matlab/sımulınk ortamında modellenmesi
Modeling of distributed generation plants in low voltage and medium voltage distribution networks with matlab/simulink program
Yazar: MEHMET HAZAR ÇİNTUĞLU
Danışman: PROF. DR. M.CENGİZ TAPLAMACIOĞLU
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Elektrik santralleri = Power plants ; Elektrik üretimi = Electricity generation ; Elektriksel analiz = Electrical analysis

Özet:
Son yıllarda alternatif enerji kaynağı olarak görülen dağınık üretim santrallerinin elektrik dağıtım şebekelerine bağlantısı artmıştır. İlerleyen yıllarda üretilen enerjinin büyük bir kısmının dağınık üretim santrallerinden karşılanmasına yönelik çalışmalar da sürmektedir. Yapılan bu bağlantıların sisteme zarar vermemesi için ya da sisteme faydalı şekilde çalışması için şebeke analizlerinin iyi yapılması gerekmektedir. Bu çalışmada üretim santrallerinin büyük kısmını oluşturan senkron generatörlerin, asenkron generatörlerin ve evirici tabanlı üretim kaynaklarının elektrik dağıtım sistemlerinde farklı baralardan ve farklı bağlantı güçleriyle sisteme bağlantısının bara gerilim seviyelerinde oluşturduğu etkiler, kısa devre analizleri ve kayıp analizleri araştırılmıştır. Dağınık üretim sistemleri bağlanan baralarda gerilim belirli oranlarda gerilim yükselmeleri meydana geldiği gözlemlenmiştir. Ayrıca kısa devre akımlarının dağınık üretim santralleri tarafından da beslenmesi sonucu baralardaki kısa devre güçleri artmıştır. Araştırmada benzetim programı olarak Matlab/Simulink Simpowersystems araç kutusu kullanılmıştır. Modellenen şebekeler sırası ile; OG dağıtım sistemi için, indirici merkez trafosuna direk bağlı olan dağıtım merkezine ait bir fiderin 10 adet dağıtım trafosundan oluşan halka şebekeli bir kolu, AG şebeke için ise bu halka şebekeli trafo bölgesine ait olan bir dağıtım trafosunun alçak gerilim saha dağıtım şebekesidir. Söz konusu şebekeler yaklaşık gerçek değerler kullanılarak Simulink ortamında modellenmiştir. Modellenen bağlantılar için yerel ve uluslararası standartlardan bağlantı koşulları ve bağlantı güçleri referans alınmıştır. Yine söz konusu standartlara göre modellenen örnek şebekemizde oluşturduğu etkiler gözlemlenmiştir. Bulunan sonuçlara hitaben dağınık üretim santrallerinin şebekeye bağlantısı konusunda öneriler sunulmuştur.

Abstract:
In recent years, connection of distributed generation plants which are also considered as alternative energy source highly increased. Respectable amount of research projects are carried out to enable providing most of the energy need from renewable distributed generation resources. Connection of these plants should be examined in detail in order not to be harmful for existing electricity network or to encourage them to work on behalf of the network. Most of the distributed generation plants consist of synchronous generators, asynchronous generators and inverter-based generation plants. In this research on MV and LV distribution network, connection of these plants to different bus bars with various connection power rates are observed. In the distributed generation plant connected busbars, voltage rates gone upward due to connection of new plants. But also, as a result of distributed generation plants? feeding the short circuit current, there is a increase in the amount of shortcircuit power in the busbars. Observed parameters are the changes in voltage profile, short-circuit analysis and power loss analysis. Matlab/Simulink SimPowerSystems Toolbox is used for observations. Distribution network systems which are modelled in Matlab/Simulink are as follows: For MV distribution network, a distribution center which is directly connected to a substation power transformator side and a ring network branch which consists of 10 distribution transformators. For LV distribution network, a field distribution network which is connected to one of these 10 distribution transformators. Pronounced networks are modelled with approximate real values of existing electricity distribution network. For modelled connections, local and international connection standards and requirements are taken as referance. Simulation results are observed according to these standards. As per simulation results, suggestions were given regarding to connection of distributed generation plants to distribution network.