Değişken hızlı rüzgâr türbinlerinin kısa devre arıza davranışlarının incelenmesi
Analysis of short circuit faults behaviour of variable speed wind turbines
Yazar: CİHAT ÇAĞDAŞ UYDUR
Danışman: YRD. DOÇ. DR. GÜL KURT
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Rüzgar santralleri = Wind plants ; Rüzgar türbinleri = Wind turbines ; Sürekli mıknatıslı senkron motorlar = Permanent magnet synchronous motors

Özet:
Dünya nüfusunun hızla artması ile birlikte insanların enerji tüketimi de hızla artmaktadır. Tüketimin büyük bir kısmının karşılandığı fosil enerji kaynaklarının hızla azalması ve atık gazlarından dolayı küresel ısınmanın başlıca sorumlusu olmaları, bilim adamlarını, doğaya zarar vermeyecek yenilenebilir alternatif enerji kaynaklarına yöneltmiştir. Yenilenebilir enerji kaynakları arasında hidrolik, güneş, biokütle, jeotermal ve rüzgâr enerjisi son yıllarda büyük önem kazanmaya başlamıştır. Bu enerji kaynakları içinde rüzgâr enerjisine dayalı elektrik enerjisi üretiminin gelişimi gerçekten çok etkileyicidir.
Yapılan çalışmada rüzgâr türbin tipleri, rüzgâr santrallerindeki elektriksel ekipmanlar, generatörler, güç elektroniği donanımları özetlendi. Rüzgâr santrallerinin şebekeye bağlanması ile sistem üzerinde olan bozucu etkileri, şebekenin rüzgâr santraline etkileri, kısa-devre arızası durumunda rüzgâr türbinlerinin tepkisi ile rüzgâr santrallerinin şebekeyi besleme kapasitesi sınırı hakkında bilgiler verildi.
Çalışmada son olarak yapısında daimi mıknatıslı senkron generatör ve çift beslemeli asenkron generatör bulunduran rüzgâr santrali için Matlab/Simulink programı ile sistem modellemesi yapıldı. Kısa devre arızası sırasındaki davranışı ve kısa devre etkisini azaltmak için kullanılan koruyucu donanımlar sisteme dâhil edilerek rüzgâr santrallerinin tepkisi incelendi. Bunun dışında zayıf ve güçlü şebekelerin kısa devre arızası sırasında rüzgâr santrali çıkış gerilimine etkisi her iki generatör için incelenerek karşılaştırıldı.

Abstract:
Due to the rapid increase of world population, the energy consumption of humanity has also increased. Since the rapid decline of fossil based energy sources in which the major consumption requirement is met and their effect on global warming due to the waste gases; scientists concentrated their research on alternative renewable and eco-friendly energy sources. Among the renewable energy sources; hydraulic, solar, bio-mass, geothermal and wind energy have gained much importance in the past years. Among all these alternative energy resources, it is quite fascinating that the development in electricity production based on wind power has dramatically increased.
In this paper, primarily, types of the wind turbines, generators and power electronical equipments have been investigated. There are numerous effects of the wind farms on the power system. In this thesis, some of these effects such as integrating problems of the wind farms to the network, disturbances, behavior of the wind farms during short-circuits and the limitations have been discussed.
In this paper, finally, have been simulated with Matlab/Simulink programme for wind farm with permanent magnet synchronous generator and double feed induction generator. And have been investigated that short circuit analysis and have been tried to dissappear effect of short-circuit with protection equipments. Finally have been analysised and compared the effect of shotr circuit ratio on the both of generator stator voltages.