Tristör kontrollü reaktif güç kompanzasyon sistemi denetimi ve uygulaması
An implementation of thyristor controlled reactive power compensation system and it?s application
Yazar: ÖKKEŞ FATİH KEÇECİOĞLU
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA ŞEKKELİ
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Elektrik dağıtım sistemleri = Electric distribution systems ; Elektrik güç sistemleri = Electric power systems ; Enerji kalitesi = Energy quality ; Güç elektroniği = Power electronics ; Reaktif güç kompanzasyonu = Reactive power compensation ; Statik kompanzasyon = Static compensation

Özet:
Günümüzde elektrik iletim sistemlerinin büyümesi ve daha karmaşık bir yapıya kavuşmasıyla birlikte çeşitli güç kalitesi sorunları da gündeme gelmektedir. İletim sistemi planlaması yapılırken sistemin ihtiyaçlarını karşılayacak enerji iletim hattı, transformatör merkezi v.b. genel çözümlerin yanında sistemin belirli kısımlarında meydana gelen, güç kalitesini ve arz güvenilirliğini etkileyen problemlerin de sistemi olumsuz yönde etkileyeceği hesaba katılarak yerel çözümler üzerinde de durulmalıdır.Elektrik sistemlerinin daha verimli işletilmesi, stabilitenin ve güç kalitesinin arttırılması amacıyla geleneksel çözümlere alternatif olarak FACTS (Flexible Alternating Current Transmission Systems) adı verilen sistemler geliştirilmiş ve bu kapsama giren çeşitli teknolojik uygulamalar dünyanın farklı bölgelerinde kullanılmaya başlanmıştır. FACTS genel olarak AA İletim sistemlerinde dinamik gerilim, empedans ve faz açısı kontrolü sağlayan sistemler olarak tarif edilebilir. Günümüzde enerji sistemlerinde güç kalitesini sağlamak için SVC, STATCOM, SSSC ve aktif harmonik filtre gibi modern teknolojilerin kullanımı giderek yaygınlaşmaktadır.Prensip olarak, yarı iletken güç elemanları kullanılarak reaktif gücün kontrol edilmesine Statik VAr Kompanzasyonu ve bunu gerçekleştiren sistem veya devreye de Statik VAr Kompanzasyon Sistemi denilir.Bu tezin temel amacı, temel güç bileşenlerini yeni bir yaklaşım ile ölçümlemek ve hesaplamaktır. Bu amaç için genelde hızlı fourier dönüşümleri (HFD) kullanılır. Goertzel algoritması, harmonikler içeren dalga şekli bozulmuş bir şebekedeki güç hesaplamaları için kullanılmıştır. Aktif, reaktif, görünür güç ve güç faktörü parametreleri HFD algoritması yerine Goertzel algoritması kullanılarak hesaplanmıştır. Goertzel algoritması kullanımının avantajı daha az trigonometrik bağıntı içermesi ve işlem yükünü azaltmasıdır. Bu çalışmada, goertzel algoritması statik VAr kompanzasyon sistemine uygulanmıştır. Güç parametrelerinin ölçümünde kullanılan bu yeni teknik, güç faktörünü düzeltmek amacıyla SVK tabanlı Sabit Kapasitör ? Tristör Kontrollü Reaktör sistemine ilk kez uygulanmıştır. Bu çalışmanın hem bilgisayar benzetimi hem de deneysel çalışması gerçekleştirilmiştir.

Abstract:
In recent years, as the electrical power systems are extending and incorporating complex structures some power quality problems start to arise. During transmission system planning, besides general system solutions like transmission line and substation investments that will fulfill the system requirements, it should be noticed that some disturbances occurring locally, which affect the power quality and supply reliability may cause problems for the entire system and some local precautions should be taken.In order to operate the electrical systems more efficiently and to increase the power quality and system stability, as an alternative to the traditional solutions, FACTS (Flexible AC Transmission Systems) have been developed and installation of systems including FACTS technologies have been initiated in different parts of the world. FACTS can be generally described as equipment providing dynamic voltage, impedance and phase angle control in electrical power systems. Modern technologies such as SVC, STATCOM, SSSC and active filter are taking more common part to maintain power quality in power systems.As a principle, by using semiconductor power devices to control the reactive power is called Static VAr Compensation and the system or circuit which is performing this is called Static VAr Compensation System.The main objective of this thesis is to introduce a new approach for measuring and calculation of fundamental power components. Generally, Fast Fourier Transform (FFT) is widely utilized for this purpose. Goertzel algorithm is used for calculation power component in the case of distorted waveforms including those containing harmonics. The parameters of Active, reactive apparent power and power factor are calculated by using Goertzel algorithm instead of FFT. Goertzel algorithm is to minimize computational load and trigonometric equations. In this study, goertzel algorithm is applied on Static VAr Compensation systems (SVC). The power parameters measured in the new technique are applied to a Fixed Capacitor - Thyristor Controlled Reactor (FC-TCR) based SVC in order to achieve accurate power factor correction for the first time. This study is implemented both simulation and experimentally.