Türkiye orta gerilim enerji dağıtım sisteminde tek fazlı gerilim regülatörü uygulamasının incelenmesi
Examination of single-phase voltage regulator application in the Turkey medium voltage power distribution system
Yazar: CEM KIZILKAYA
Danışman: DOÇ. DR. BORA ALBOYACI
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Gerilim düzenleyiciler = Voltage regulators ; Güç kalitesi = Power quality

Özet:
Bu çalışma ile ülkemizde elektrik dağıtım sisteminde orta gerilim seviyesinde ilk defa Ar-Ge projesi olarak hayata geçirilen otomatik gerilim regülatörü uygulamasının tanıtılması ve ortaya çıkan sonuçların paylaşılması amaçlanmıştır.
Türkiye'deki elektrik dağıtım şirketleri "Elektrik Dağıtımı ve Perakende Satışına İlişkin Hizmet Kalitesi Yönetmeliği" isimli yönetmelikte belirtilen teknik kalite parametrelerine uymakla yükümlüdürler. Söz konusu yönetmelikte teknik kalite, dağıtım sistemi kullanıcılarının elektrik enerjisi talebini; gerilimin frekansı, genliği, dalga şekli ve üç faz simetrisi açısından kabul edilebilir değişim sınırları içerisinde kesintisiz ve kaliteli bir şekilde karşılayabilme kapasitesi şeklinde tanımlanmıştır. Öncelikle elektrik dağıtım şirketlerinin uymakla yükümlü olduğu hizmet kalitesi yönetmeliğinin belirlediği teknik kalite parametrelerinin bilinmesi gerektiğinden bu parametrelerin tanıtımı ve şebekeye olan etkileri değerlendirilmiş ve bunlardan etkin gerilim değişimi konusu incelenmiştir. Bu inceleme sonucu özellikle dağıtık üretim santrallerinin şebekeye bağlanması ve aşırı uzun hatların etkilerinin büyük olduğu gözlemlenmiştir.
Ülkemizde yaygınlaşan dağıtık üretim santrallerinin şebekeye entegrasyonu ile bunun etkilerine öncelik vererek problemin çözümü için belirlediğimiz pilot bölgede gerekli analizler yapılmıştır. Analizler için PSS SINCAL programında şebeke modellenerek sonuçlar elde edilmiştir. Bu analizlerde ihtiyaç duyulan farklı çözüm yöntemleri de değerlendirilmiştir. Bunlardan en uygun çözüm olarak gerilim regülatörü sonucuna varılmıştır.
Bu kapsamda özellikleri ve tanımı yapılan gerilim regülatörleri için uygun gördüğümüz marka ve model regülatör, analizler sonucu uygun görülen noktaya tesis edilerek çalışması incelenmiştir. Şebekeden alınan veriler doğrultusunda yapılan incelemeler sonrasında fayda maliyet analizleri yapılmış ve sonuçları ortaya konmuştur.

Abstract:
In our thesis, it is aimed to introduce the application of automatic voltage regulator in a scope of an R&D project, which is the first project realised in the medium voltage distribution level in Turkey, and to present and to share the results of the application.
Electric distribution companies in Turkey are liable for meeting the rules of technical quality parameters given in the regulation named "Regulation on Service Quality in Electricity Distribution and Retail Sale". Technical quality is described in this regulation as the capacity of distribution system to meet electrical energy demand of users within acceptable fluctuation limits in terms of voltage frequency, amplitude, waveform and three phase symmetry, continuously and with high quality. First, the definitions of the above mentioned quality parameters and their effects to grids are evaluated in our study. Among these parameters, the change of RMS voltage value is investigated especially. As a result of this investigation, it is observed that distributed generation units and long distribution lines are the main causes of RMS voltage change.
Due to the high penetration of distributed generation units in Turkey, we focused on their impacts on electric grids. In order to propose a solution for this problem, we performed some analysis in a pilot area. Grid model was created for detailed analysis in PSS SINCAL program and the results were obtained. In these analysis, different solutions of this problem were evaluated and using of voltage regulator was observed as the most suitable solution.
Accoding to the results of the analysis, a voltage regulator, which was chosen most effective among different make and model, was placed on the most suitable part of the grid and its operation performance was monitored. By using real data gathered from the grid, cost benefit analysis were performed and the results of these investigations were presented.