Dağıtık-Belirsiz Üretim ve Tüketim Koşullarının Güç Sistemlerinin KararlılığıÜzerindeki Etkilerinin İncelenmesi

KAYGUSUZ, Asim

Dağıtık-Belirsiz Üretim ve Tüketim Koşullarının Güç Sistemlerinin KararlılığıÜzerindeki Etkilerinin İncelenmesi

Yürütücü

Asim KAYGUSUZ (İNÖNÜ ÜNİVERSİTESİ, MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ, ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ)

26 11

Proje Grubu: EEEAG Sayfa Sayısı: 88 Proje No: 118E863 Proje Bitiş Tarihi: 15.08.2020 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 05-01-2022

Dağıtık-Belirsiz Üretim ve Tüketim Koşullarının Güç Sistemlerinin KararlılığıÜzerindeki Etkilerinin İncelenmesi

Öz:

Günümüzde kullanılan elektrik güç sistemleri, genellikle merkezi üretimli sistemlerdir. Bu sistemlerde büyük güçteki santrallerde üretilen elektrik enerjisi, kilometrelerce uzunluktaki iletim hatları vasıtasıyla radyal yapıdaki dağıtım sistemleri üzerinden son kullanıcı dağıtım noktasına iletilmektedir. Bu sistemlerde üretimin önemli bir rol oynamasından dolayı elektrik üretim santralleri petrol, kömür ve doğalgaz gibi enerji kaynaklarının yoğun olduğu bölgelerde kurulmaya devam etmektedir. Dünyadaki artan nüfus ve teknolojideki gelişmelerle birlikte enerjiye olan ihtiyaç sürekli olarak artmaktadır. Artan enerji talebinin karşılanması esnasında mevcut elektrik sistemlerinden ve üretim kaynaklarından kaynaklı bazı sıkıntılarla karşılaşılması olasıdır. Bu sıkıntıları en az düzeye indirmek ve özellikle de fosil yakıt kaynaklarının tükenmesi tehlikesinin önüne geçebilmek için yenilenebilir enerji kaynakları ve dağıtık üretim kavramları ön plana çıkmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarına dayalı dağıtık üretim birimleri teknik, ekonomik ve çevresel açıdan birçok avantajının yanı sıra aralıklı ve öngörülemeyen yapıya sahiptirler. Bu kaynakların elektrik üretiminde payını arttırması ek olarak değişken ve belirsiz yapıdaki üretimin artması güç sistem kararlılığı noktasında risk oluşturabileceği öngörülmektedir. Düşük oranlı yenilenebilir dağıtık üretim içeren elektrik sistemleri için bu risk az olsa da büyük oranlı yenilenebilir dağıtık üretim içeren elektrik sistemleri için bu risk oldukça fazla olabilir. Bu projede, enerji talebindeki artışı karşılamak için alternatif olarak tercih edilmeye başlanan belirsiz ve değişken yapıdaki dağıtık üretim ile değişken yapıdaki tüketim birimlerinin sistem kararlılığı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Öncelikle üretim ve tüketimdeki belirsizlikleri yansıtacak şekilde varsayımsal üretim ve tüketim profilleri oluşturularak IEEE 9, 14, 30 ve 39 baralı sistemler üzerinden test sistemleri oluşturulmuştur. Dağıtık-belirsiz üretim ve tüketim yapısındaki değişimler kullanılarak gerilim kararlılığı incelenirken her sistem için oluşturulan arıza senaryoları üzerinden rotor açı ve frekans kararlılığı incelenmiştir. Analiz çalışmaları sonucunda dağıtık-belirsiz üretim ve tüketimin, üretim-tüketim profillerine, sisteme entegrasyon noktasına, arıza yerine vb. faktörlere de bağlı olarak her sistemde farklı bir etkiye sahip olduğu gözlemlenmekle birlikte oluşturulan analiz prosedürüne göre sistem kararlılığında iyileşmelerin yanı sıra bozulmaların da meydana geldiği görülmüştür.

Anahtar Kelime: güç sistemi kararlılığı. değişken tüketim dağıtık üretim

Konular: Mühendislik, Elektrik ve Elektronik

Erişim Türü: Erişime Açık

Ackermann, T., Andersson, G., & Söder, L. (2001). Distributed generation: A definition1In addition to this paper, a working paper entitled ‘Distributed power generation in a deregulated market environment’, Electric Power Systems Research, 57(3), 195–204. https://doi.org/10.1016/S0378-7796(01)00101-8
Akdeniz, E. (2015). Yenilenebilir Kaynaklardan Enerji Üretiminin Şebekenin Enerji Kalitesi Ve Kararlılığına Etkilerinin İncelenmesi [Tez, Fen Bilimleri Enstitüsü]. https://polen.itu.edu.tr/handle/11527/1422
Angelim, J. H., & Affonso, C. M. (2016). Impact of distributed generation technology and location on power system voltage stability. IEEE Latin America Transactions, 14(4), 1758– 1765. https://doi.org/10.1109/TLA.2016.7483512
Azmy, A. M., & Erlich, I. (2005). Impact of distributed generation on the stability of electrical power system. IEEE Power Engineering Society General Meeting, 2005, 1056-1063 Vol. 2. https://doi.org/10.1109/PES.2005.1489354
Bhumkittipich, K., & Jan-Ngurn, C. (2013). Study of Voltage Stability for 22kV Power System Connected with Lamtakhong Wind Power Plant, Thailand. Energy Procedia, 34, 951–963. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2013.06.834
Chen, H., Chen, J., Shi, D., & Duan, X. (2006). Power flow study and voltage stability analysis for distribution systems with distributed generation. 2006 IEEE Power Engineering Society General Meeting, 8 pp.-. https://doi.org/10.1109/PES.2006.1709198
Dierkes, S., Bennewitz, F., Maercks, M., Verheggen, L., & Moser, A. (2014). Impact of distributed reactive power control of renewable energy sources in smart grids on voltage stability of the power system. 2014 Electric Power Quality and Supply Reliability Conference (PQ), 119–126. https://doi.org/10.1109/PQ.2014.6866795
Eleschová, Ž., Beláň, A., Cintula, B., Bendík, J., & Cenký, M. (2018). Smart Grids analysis— View of the transmission systems voltage stability. 2018 19th International Scientific Conference on Electric Power Engineering (EPE), 1–6. https://doi.org/10.1109/EPE.2018.8396023
Fnaiech, N., Jendoubi, A., Zoghlami, M., & Bacha, F. (2015). Continuation power flow of voltage stability limits and a three dimensional visualization approach. 2015 16th International Conference on Sciences and Techniques of Automatic Control and Computer Engineering (STA), 163–168. https://doi.org/10.1109/STA.2015.7505122
Foote, C. E. T., Ault, G. W., Burt, G. M., McDonald, J. R., & Silvestro, F. (2005). Information requirements and methods for characterising distributed generation. CIRED 2005 - 18th International Conference and Exhibition on Electricity Distribution, 1–5. https://doi.org/10.1049/cp:20051214
Gopakumar, P., Reddy, M. J. bharata, & Mohanta, D. kumar. (2014). Letter to the Editor: Stability Concerns in Smart Grid with Emerging Renewable Energy Technologies. Electric Power Components and Systems, 42(3–4), 418–425. https://doi.org/10.1080/15325008.2013.866182
Karatepe, E., & Urganlı, F. (2011). GÜÇ SİSTEMLERİNDE DAĞITILMIŞ ENERJİ ÜRETİMİNE GENEL BİR BAKIŞ. II. Elektrik Tesisat Ulusal Kongresi. https://www.academia.edu/3052832 Keleş, C. (2012). Elektrik Güç Sistemlerinde Güç Bölgeleri Arasındaki Salınımların Kontrolü [Yüksek Lisans]. İnönü Üniversitesi.
Khosravi, A., Jazaeri, M., & Mousavi, S. A. (2010). Transient stability evaluation of power systems with large amounts of distributed generation. 45th International Universities Power Engineering Conference UPEC2010, 1–5.
Lopes, J. A., Hatziargyriou, N., Mutale, J., Djapic, P., & Jenkins, N. (2007). Integrating distributed generation into electric power systems: A review of drivers, challenges and opportunities (Vol. 77). https://doi.org/10.1016/j.epsr.2006.08.016
Pollock, J., & Hill, D. (2016). Application of distributed generation reactive power control modes to increase system stability. CIRED Workshop 2016, 1–4. https://doi.org/10.1049/cp.2016.0666
Rath, A., Ghatak, S. R., & Goyal, P. (2016). Optimal allocation of Distributed Generation (DGs) and static VAR compensator (SVC) in a power system using Revamp Voltage Stability Indicator. 2016 National Power Systems Conference (NPSC), 1–6. https://doi.org/10.1109/NPSC.2016.7858877
Reza, M., Schavemaker, P. H., Slootweg, J. G., Kling, W. L., & Sluis, L. van der. (2004). Impacts of distributed generation penetration levels on power systems transient stability. IEEE
Power Engineering Society General Meeting, 2004., 2150-2155 Vol.2. https://doi.org/10.1109/PES.2004.1373261
Samanta, S. K., & Chanda, C. K. (2017). Investigate the impact of smart grid stability analysis on synchronous generator. 2017 IEEE Calcutta Conference (CALCON), 241–247. https://doi.org/10.1109/CALCON.2017.8280732
Sharma, R., Singh, M., & Jain, D. K. (2014). Power system stability analysis with large penetration of distributed generation. 2014 6th IEEE Power India International Conference (PIICON), 1–6. https://doi.org/10.1109/POWERI.2014.7117685
Slootweg, J. G., & Kling, W. L. (2002). Impacts of distributed generation on power system transient stability. IEEE Power Engineering Society Summer Meeting, 2, 862–867 vol.2. https://doi.org/10.1109/PESS.2002.1043465
Sofla, M. A., & King, R. (2012). Control method for multi-microgrid systems in smart grid environment—Stability, optimization and smart demand participation. 2012 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies (ISGT), 1–5. https://doi.org/10.1109/ISGT.2012.6175789
Tamimi, B., Cañizares, C., & Bhattacharya, K. (2011). Modeling and performance analysis of large solar photo-voltaic generation on voltage stability and inter-area oscillations. 2011 IEEE
Power and Energy Society General Meeting, 1–6. https://doi.org/10.1109/PES.2011.6039797 Tsado, J., Imoru, O., & Segun, O. D. (2012). Power System Stability Enhancement through Smart Grid Technologies with DRS. International Journal of Engineering and Technology, 2(4), 9.
Turan, M. T. (2014). Akıllı şebekelerde arıza analizi ve koruma [Yüksek Lisans, Yıldız Teknik Üniversitesi]. http://dspace.yildiz.edu.tr:8080/xmlui/handle/20.500.11871/1912
Tuttokmağı, Ö. (2019). Akıllı Şebekelerin Sistem Kararlılığı Bakımından İncelenmesi [Yüksek Lisans]. İnönü Üniversitesi.
Venayagamoorthy, G. K. (2011). Intelligent sense-making for smart grid stability. 2011 IEEE Power and Energy Society General Meeting, 1–3. https://doi.org/10.1109/PES.2011.6039876
Wang, C., Yuan, K., Li, P., Jiao, B., & Song, G. (2018). A Projective Integration Method for Transient Stability Assessment of Power Systems With a High Penetration of Distributed Generation. IEEE Transactions on Smart Grid, 9(1), 386–395. https://doi.org/10.1109/TSG.2016.2553359
Wang, W., & Huang, G. M. (2016). Impacts of smart grid topology control on power system stability with renewable integration. 2016 North American Power Symposium (NAPS), 1–6. https://doi.org/10.1109/NAPS.2016.7747889
Wanik, M. Z. C., Erlich, I., Mohamed, A., & Salam, A. A. (2010). Influence of distributed generations and renewable energy resources power plant on power system transient stability. 2010 IEEE International Conference on Power and Energy, 420–425. https://doi.org/10.1109/PECON.2010.5697620
Wu, W., Wang, K., Li, G., & Hu, Y. (2014). A stochastic model for power system transient stability with wind power. 2014 IEEE PES General Meeting | Conference Exposition, 1–5. https://doi.org/10.1109/PESGM.2014.6939022
Xu, J., Li, B., Zou, Y., Li, C., Mao, X., Mao, X., Pan, S., & Zhou, N. (2013). Characteristics of static voltage stability for distributed generation integrated into power system and its impacts analysis. 2013 IEEE PES Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference (APPEEC), 1–6. https://doi.org/10.1109/APPEEC.2013.6837204
Yang, J., Li, G., Wu, D., & Suo, Z. (2013). The impact of distributed wind power generation on voltage stability in distribution systems. 2013 IEEE PES Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference (APPEEC), 1–5. https://doi.org/10.1109/APPEEC.2013.6837205
Yu, W., Xue, Y., Luo, J., Ni, M., Tong, H., & Huang, T. (2016). An UHV Grid Security and Stability Defense System: Considering the Risk of Power System Communication. IEEE Transactions on Smart Grid, 7(1), 491–500. https://doi.org/10.1109/TSG.2015.2392100
Zhao, M., Wang, Z., & Xue, Y. (2018). An Overview on Application Analysis of Power Electronic Technology in Smart Grid. 2018 Chinese Control And Decision Conference (CCDC), 5186– 5189. https://doi.org/10.1109/CCDC.2018.8408032

APA	KAYGUSUZ A (2020). Dağıtık-Belirsiz Üretim ve Tüketim Koşullarının Güç Sistemlerinin KararlılığıÜzerindeki Etkilerinin İncelenmesi. , 1 - 88.
Chicago	KAYGUSUZ Asim Dağıtık-Belirsiz Üretim ve Tüketim Koşullarının Güç Sistemlerinin KararlılığıÜzerindeki Etkilerinin İncelenmesi. (2020): 1 - 88.
MLA	KAYGUSUZ Asim Dağıtık-Belirsiz Üretim ve Tüketim Koşullarının Güç Sistemlerinin KararlılığıÜzerindeki Etkilerinin İncelenmesi. , 2020, ss.1 - 88.
AMA	KAYGUSUZ A Dağıtık-Belirsiz Üretim ve Tüketim Koşullarının Güç Sistemlerinin KararlılığıÜzerindeki Etkilerinin İncelenmesi. . 2020; 1 - 88.
Vancouver	KAYGUSUZ A Dağıtık-Belirsiz Üretim ve Tüketim Koşullarının Güç Sistemlerinin KararlılığıÜzerindeki Etkilerinin İncelenmesi. . 2020; 1 - 88.
IEEE	KAYGUSUZ A "Dağıtık-Belirsiz Üretim ve Tüketim Koşullarının Güç Sistemlerinin KararlılığıÜzerindeki Etkilerinin İncelenmesi." , ss.1 - 88, 2020.
ISNAD	KAYGUSUZ, Asim. "Dağıtık-Belirsiz Üretim ve Tüketim Koşullarının Güç Sistemlerinin KararlılığıÜzerindeki Etkilerinin İncelenmesi". (2020), 1-88.

APA	KAYGUSUZ A (2020). Dağıtık-Belirsiz Üretim ve Tüketim Koşullarının Güç Sistemlerinin KararlılığıÜzerindeki Etkilerinin İncelenmesi. , 1 - 88.
Chicago	KAYGUSUZ Asim Dağıtık-Belirsiz Üretim ve Tüketim Koşullarının Güç Sistemlerinin KararlılığıÜzerindeki Etkilerinin İncelenmesi. (2020): 1 - 88.
MLA	KAYGUSUZ Asim Dağıtık-Belirsiz Üretim ve Tüketim Koşullarının Güç Sistemlerinin KararlılığıÜzerindeki Etkilerinin İncelenmesi. , 2020, ss.1 - 88.
AMA	KAYGUSUZ A Dağıtık-Belirsiz Üretim ve Tüketim Koşullarının Güç Sistemlerinin KararlılığıÜzerindeki Etkilerinin İncelenmesi. . 2020; 1 - 88.
Vancouver	KAYGUSUZ A Dağıtık-Belirsiz Üretim ve Tüketim Koşullarının Güç Sistemlerinin KararlılığıÜzerindeki Etkilerinin İncelenmesi. . 2020; 1 - 88.
IEEE	KAYGUSUZ A "Dağıtık-Belirsiz Üretim ve Tüketim Koşullarının Güç Sistemlerinin KararlılığıÜzerindeki Etkilerinin İncelenmesi." , ss.1 - 88, 2020.
ISNAD	KAYGUSUZ, Asim. "Dağıtık-Belirsiz Üretim ve Tüketim Koşullarının Güç Sistemlerinin KararlılığıÜzerindeki Etkilerinin İncelenmesi". (2020), 1-88.