Enerji dağıtım şebekelerinde ortak bağlantı noktasına bağlanabilecek maksimum rüzgar gücünün belirlenmesi
Determination of maximum wind power connection from point of common coupling to distribution grid
Yazar: HASAN CAN KILIÇKIRAN
Danışman: PROF. DR. MUĞDEŞEM TANRIÖVEN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Çevreye zararlı etkileri olan fosil enerji kaynaklarının tükenmeye yüz tutması ve nükleer enerji kullanımımın dünya ülkeleri tarafından riskli bulunması gözleri yenilenebilir enerji kaynaklarından biri olan rüzgâr enerjisine yöneltmiştir. Rüzgâr enerjisi konusunda; generatör, rotor ve kanat gibi türbin bileşenleri ile ilgili yeni üretim teknolojileri, mevcut ya da yeni kurulacak rüzgâr enerji sistemlerin kapasite kullanım oranlarının arttırılması, çok sayıda rüzgâr türbini içeren şebekeler ve akıllı entegrasyonu, rüzgâr türbinlerinin saha yerleşimi ve şebeke bağlantı noktaları bakımından optimal konumlandırılması, en önemli AR-GE alanları arasında yer almaktadır.
Yenilenebilir enerji kaynakları içerisinde ön plana çıkan rüzgâr enerjisi, üretim kaynağı olan rüzgârın karakteristik özelliklerinden ötürü elektrik şebekelerinde istenmeyen durumlar oluşmasına sebebiyet yaratmakta olup, bu tür durumların önlenmesi için ilgili dağıtım ve iletim kuruluşlarının bir takım kısıtlamalar getirmesine yol açmıştır. Bu ülkemizde 25639 sayılı Elektrik İletim Sistemleri Arz Güvenliği Yönetmeliği'ne göre belirlenmektedir. Kısıtlama koşulları dahilinde ülkemizde şebekenin hangi noktalarına ne kadar rüzgâr türbini bağlanması gerektiği ve bunların şebekenin kaldırabileceği optimum miktarlarda olmasına karar verilmesi gerekmektedir. Bu durum ülkemizin enerji politikaları açısından da çok mühim bir role sahiptir.
Ülkemizde ele alınan rüzgâr enerji potansiyeli teknik kısıtların dikkate alınmadığı saf rüzgâr enerjisi potansiyelini ifade etmektedir.  Bu potansiyelin teknik kullanılabilir kapasitesinin doğru tespit edilmesi bakımından ilgili bölgelerin rüzgâr verileri ile birlikte değerlendirilmesi gerekmektedir. Böylece gerçekçi bir şekilde belirlenen kullanılabilir rüzgâr potansiyeli, ülkemizin rüzgâr enerjisi ile ilgili stratejilerini ve yatırım planlarını şekillendirilebilecektir.  
Tez kapsamında Türkiye enerji sistemine rüzgâr  enerjisinin entegrasyon basamaklarını incelemek için pilot bölge olarak seçilen Çatalca dağıtım sisteminin bir kısmı NEPLAN güç sistem analizörü programı kullanılarak modellenmiş ve şebekenin en zayıf noktasından rüzgâr  enerjisi bağlantısı, şebeke kodlarına bağlı kısıtlar da göz önüne alınarak incelenmiş, rüzgar hızı verilerine dayalı olarak birim enerji maliyetleri hesaplanmıştır.

Abstract:
Fossil fuels which are harmful for environment, tend to being exhaust and nuclear power is taken into account as a dangerous power supply, therefore wind power becomes more important and valuable option among the renewable energy. In the matter of wind power; new production technologies about component of the turbine as generator, rotor and blade, increasing capacity factor of installed or will be installed wind turbines, grids which includes many wind turbine and smart integration, allocation of wind turbine in the grid and finding an optimum point to connect the wind turbine to grid, are among the most significant R&D studies. 
Wind power which is the most outstanding resources among renewable energy sources, can have negative effects on electrical power systems because of the random nature of wind which is used as primary energy source in wind turbines. Related distribution and transmission system operators have set rules which are known as grid codes, to avoid this kind of situations. In Turkey, this rules have been defined according to 'Regulation of Electricity Transmission Supply Reliability'. It has to be determined that how much wind power will be connected to the grid and which point is the most convenience point for the integration while all electrical parameters are stay in grid code limits. This situation has a crucial role for our country's energy policy. 
 The term that wind power potential in Turkey, is used in a wrong way to define the total wind power resources which is a case that technical constraints are not taken into account. This wind power potential has to be evaluated with region's wind data to determine the technical utilizable capacity accurately. Therefore, wind power potential is obtained in a realistic way, so our country's strategies and investment plans can be designed.
In this thesis, Catalca distribution network has chosen as a pilot region and modelled in NEPLAN power system analyzer program, to investigate the integration steps of wind power to Turkey's power network. In this perspective, wind power connection to weakest point of grid, is investigated due to the grid code requirements and cost of unit energy is computed based on wind power data.