Şebekeye bağlı batarya enerji depolama sisteminin çift yönlü güç kontrolü
Bidirectional power control of grid connected battery energy storage system
Yazar: AHMET AKAR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ BURCU GÜNDOĞDU
Hakkari Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Enerji depolama sistemi = Energy storage system

Özet:
Günümüzde endüstriyel büyüme ve teknolojik gelişmelere göre ele alacağımız enerji sektörü incelendiğinde, yapılan yatırımların hep artan enerji talebini karşılamaya yönelik olduğu görülmektedir. Artan enerji gereksinimini yalnızca fosil yakıtlardan karşılamaya kalkmak hem kısıtlı kaynakların yeryüzünde tükenmesine hem de iklim değişikliğinin artmasına sebep olmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynakları ve akıllı şebekeler bağlamında bakıldığında Enerji Depolama Teknolojileri (EDT) elektrik şebekesi için büyük önem arz etmektedir. Enerji depolama teknolojileri güvenilir olmayan ve kesintili güç arzı sağlayan yenilenebilir enerji kaynaklarına esneklik ve dengeleme sunması bakımından elektrik şebekesini desteklemektedir. Bununla birlikte elektrik şebekesine güç veren ana kaynakların yanında şebekeyi destekleme bakımından kritik öneme sahiptir. Bu çalışma akıllı şebeke uygulamalarında yenilenebilir enerji kaynaklarının şebeke entegrasyonları sırasında karşılaşılan problemlerin çözümünde etkin rol oynayan enerji depolama teknolojilerinin sunduğu avantajlara ışık tutmaktadır. Bu tezde, batarya enerji depolama teknolojilerinin sunduğu farklı çözümler de bu çalışmada değerlendirilmektedir. Gerçekleştirilen bu çalışma ile enerji depolama sistemlerinin şebeke seviyesinde uygulamaları açıklanmaya çalışılmış ve bu uygulamalara uygun enerji depolama teknolojisi seçimi için bir metodoloji ortaya konulmaya çalışılmıştır. Bu tezde, 2MW/968kWh lityum-iyon bataryalı şebeke bağlantılı batarya enerji depolama sistemi tanıtılmaktadır. Şebekeye çift yönlü sabit güç kontrolü (P/Q) moduna sahip bir batarya enerji depolama sistemi modeli MATLAB/Simulink'te geliştirilmiş ve analiz edilmiştir, böylelikle şebekeye çift yönlü sabit güç kontrolü sağlanmıştır.

Abstract:
When examining the energy sector in light of industrial growth and technological developments today, it is seen that investments are always aimed at meeting the increasing energy demand. With the growing population, the reality emerges that more electrical energy is needed in terms of energy management. Attempting to meet this energy requirement solely from fossil fuels leads to the depletion of limited resources on earth and an increase in climate change. When viewed in the context of renewable energy sources and smart grids, Energy Storage Technologies (EST) are of great importance for the electrical grid. Energy storage technologies support the electrical grid by providing flexibility and balancing for renewable energy sources, which offer unreliable and intermittent power supply. Additionally, they are critically important in supporting the grid alongside the main power sources. This study sheds light on the advantages offered by energy storage technologies, which play an effective role in solving problems encountered during the grid integration of renewable energy sources in smart grid applications. In this thesis, different solutions offered by battery energy storage technologies are also evaluated. This study aims to explain the applications of energy storage systems at the grid level and to propose a methodology for selecting the appropriate energy storage technology for these applications. In this thesis, a 2MW/968kWh lithium-ion battery grid-connected energy storage system is introduced. A battery energy storage system model with bidirectional constant power control (P/Q) mode has been developed and analyzed in MATLAB/Simulink, thus providing bidirectional constant power control to the grid.