Enerji sistemlerinde gerilim kararlılığının artırılmasında FACTS cihazların uygulaması
Application of FACTS devices in improving voltage stability in energy systems
Yazar: ENES BAYRAKTAR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ BEHÇET KOCAMAN
Bitlis Eren Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Alçak gerilim = Low voltage ; Atlama gerilimi = Flashover voltage ; Aşırı gerilimler = Overvoltage ; Yüksek gerilim = High voltage ; Şebeke gerilimi = Network voltage

Özet:
Enerjiye duyulan ihtiyacın artması ve yeni iletim hattı inşa etmedeki zorluklardan dolayı mevcut iletim hatlarının yüksek verim ve güvenilirlikte çalıştırılması gerekir. Yeni iletim hatları veya üretim tesisleri kurmak yerine daha düşük yatırımlarla Esnek Alternatif Akım İletim Sistemi (FACTS) cihazlarını kullanarak güç sisteminin performansı artırılır. Böylece mevcut iletim hatlarının daha verimli kullanılması sağlanır. FACTS chihazları işletim zorluklarına cevap vermek için teknik çözümler sunar. Bu çözümler; gücün devamlı kontrolü, iletim hatlarının ısı sınırlar dâhilinde güvenli bir şekilde yüklenmesi ve tam kapasiteli kullanımı, aşırı yüklü iletim hatlarının rahatlatılması yoluyla sistem kayıplarının en aza indirgenmesi ve sistem kararlılığının artırılmasıdır. FACTS cıhazları maliyetinin yüksek olması nedeniyle her baraya eklenmesi mümkün değildir. Bu nedenle sınırlı sayıdaki FACTS kontrolörlerinin güç sistemlerinde en uygun konuma yerleştirilmesi gerekir. Güç sistemi ve FACTS cihazlarının modellenmesi için MATLAB programı kullanılmıştır. Çalışmada, güç sisteminin kararlılığı arttırmasını ve ciddi kararsızlıklar altında sistemin çökme ihtimalini azaltmasını mümkün kılan güç ağlarını otomatikleştirmek ve optimize etmek için FACTS cihazları kullanılarak sistem gerilim kararlılığı test edilmiştir. 
Test sonuçlarına göre FACTS cihazları kullanılmadan önce ve şebekede farklı noktalarda arıza uyguladığımızda bazı baralarda ani gerilim seviyesi 5.29 pu değerinde iken FACTS cihazlarının kullanılmasıyla 1 pu değerine ulaşarak gerilim kararlılığının artırıldığı görülmüştür. Aynı zamanda İkinci transformatörün yükü yaklaşık 100 MW düşürülmüştur. Test sonucunda elde edilen grafikler yorumlanmış ve detaylar sunulmuştur.

Abstract:
Due to the increasing need for energy and the difficulties in constructing new transmission lines, existing transmission lines must be operated with high efficiency and reliability. Instead of establishing new transmission lines or production facilities, the performance of the power system is increased by using Flexible Alternating Current Transmission System (FACTS) devices with lower cost. Thus, more efficient use of existing transmission lines is ensured. FACTS controllers offer technical solutions to answer operational challenges. These solutions are; continuous control of power, safe loading of transmission lines within thermal limits and full capacity utilization, minimizing system losses by relieving overloaded transmission lines and increasing system stability. Due to the high cost of FACTS controllers, it is not possible to add them to every busbar. For this reason, a limited number of FACTS controllers must be placed in an optimal location in power systems. MATLAB program was used to model the power system and FACTS devices. In the study, system voltage stability and power flow were tested using FACTS devices to automate and optimize power networks that enable the power system to increase stability and reduce the possibility of system crashes under severe instabilities. According to the test results, before using the FACTS device and when we applying a fault at various points in the network the instantaneous voltage level was 5.29 pu in some busbars, the voltage stability was observed to be increased by reaching 1 pu using FACTS devices. At the same time, the load of the second transformer was reduced by about 100 MW. The graphics obtained as a result of the test were interpreted and details presented.