Dağıtık üretim tesislerinin elektrik şebekesine etkisinin incelenmesi
Analysing the impacts of distributed generation systems on the electricity grid
Yazar: GÖKÇE ADIGÜZEL ÖZER
Danışman: PROF. DR. GALİP CANSEVER
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Dağıtık Üretim Tesislerinin, gelecekte elektrik üretimi gereksinimlerinin kısmi ancak önemli bir payını yürüteceği öngörülmektedir. Her ne kadar bu kaynakların tesis alt yapı maliyetini arttırdığı düşünülse de aslında uzun dönemde şebekeyi iyileştirerek sisteme teknik katkı sağladığı ortadadır. Bu katkıyı anlayabilmek için koruma, harmonik, geçici rejim, gerilim ve frekans kontrolünü kapsayan bir dizi koordinasyon problemini, dağıtık üretim kaynağının dağıtım şebekesine penetrasyonunun (nüfuz etmesinin) faydalarını, maliyetleri ve teknik sınırların bilinmesi ve analiz yapılması gerekliliği gerçeği ortaya çıkmıştır.
Dağıtık üretim tesislerinin elektrik şebekesine sağlıklı bir şekilde entegrasyonu için, bağlantı kriterlerinin belirlenmesi, simülasyon ve analiz yöntemlerinin geliştirilerek koruma ve işletme felsefesinin oluşturulması gerekliliği artık günümüzde bir ihtiyaç haline gelmiştir.
Tüm bunları belirleyebilmek için elektrik şebekesinin mevcut durumu analiz edilmeli ve şebeke elektriksel boyutta iyi anlaşılmalıdır. Bağlantı taleplerinde bağlantı yapılacak tesisin parametrelerinin bilinmesi gerekir. Analizler bu parametreler kullanılarak gerçekleştirilir. Yasal mevzuatlar doğrultusunda dağıtık üretim tesislerinin sisteme bağlanacağı noktanın sisteme olan etkisi incelenerek en uygun bağlantı noktası belirlenir ve uygun bağlantı görüşü verilir.  
Şebeke sayısal modelleri yardımıyla, dağıtık üretim tesislerinin şebekeye entegrasyonu, çift yönlü yük akışı için koruma ve işletme senaryoları, arıza yönetimi ve güç kalitesi konuları analiz edilerek elektrik şebekesi planlama ve işletmesinin sistematik ve bilimsel bir şekilde yapılabileceği değerlendirilmektedir.
Bu tez kapsamında, Trakya Elektrik Dağıtım AŞ'nin (TREDAŞ) OG elektrik dağıtım şebekesi modelleme ve analiz çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Dağıtık üretim grubu kapsamında, bağlantı taleplerinin incelenerek şebekeye (sisteme) olan etkisi farklı metodlarla irdelenmiştir. Sistemden ihtiyacını alıp gerektiğinde ihtiyaç fazlası gücünü sisteme vererek enerji alışverişi sağlayan ve aynı zamanda dağıtık üretim tesisi olan bir otoprodüktör tesisinin sisteme katıldığında sistem gücündeki (demand) etkisi grafiklerle gösterilmiştir. Daha sonra ise rüzgâr gibi değişken parametrelere sahip bir fiziksel güç kullanarak tek amacı sisteme temiz elektrik enerjisi sağlamak olan bir yenilenebilir enerji kaynaklı dağıtık üretim tesisinin örneğin bir rüzgâr enerji santralinin (RES) sisteme bağlanması sonucu fliker ve gerilim düşümü açısından voltaj kalitesine etkisi konu edilmiştir. 

Anahtar Kelimeler: Otoprodüktör tesisi, demand, rüzgar enerji santrali, fliker, gerilim düşümü

Abstract:
It is foreseen that the Distributed Production Facilities will carry out a partial but significant share of the electricity generation requirements in the future. Although it is thought that these resources increase the infrastructure cost of the facility, it is obvious that it provides technical support to the system by improving the network in the long term. In order to understand this contribution, a number of coordination problems, including protection, harmonic, transient, voltage and frequency control, the benefits of penetration of the distributed production resource into the distribution network, the costs and technical limits, and the fact that it is necessary to know and analyze.
For the healthy integration of distributed production facilities to the electricity grid, the necessity of determining the connection criteria, developing the simulation and analysis methods and establishing the protection and operation philosophy have become a necessity.
In order to determine all these, the current state of the electricity grid should be analyzed and the grid must be well understood. It is necessary to know the parameters of the facility to be connected in connection requests. The analyzes are performed using these parameters. In line with the legal regulations, the effect of distributed production facilities to the system will be examined and the most appropriate connection point is determined and the appropriate connection point is given.
With the help of network numerical models, the integration of distributed production facilities to the grid, protection and operation scenarios for two-way load flow, failure management and power quality are analyzed and it is evaluated that the planning and operation of electricity grid can be done in a systematic and scientific manner.
Within the scope of this thesis, MV electrical distribution network modeling and analysis studies of Trakya Electricity Distribution Inc. (TREDAŞ) were carried out. Within the scope of the distributed production group, the effect of the connection requests on the network (system) has been examined with different methods. The system power (demand) effect is shown by the graphs when an autoproducer plant, which provides the energy by giving the surplus power to the system by taking the need from the system, and also having a distributed production facility, is added to the system. Then, by using a physical force with variable parameters, such as wind, the aim of a renewable energy based distribution plant, which is to provide clean electrical energy to the system, is the effect of a wind power plant (RES) on the voltage quality in terms of flicker and voltage drop.

Keywords: Autoproducer plant, demand, wind power plant, flicker, voltage drop