Gerilim kontrolünde güç sistemleri kararlı kılıcısı (GSKK) uygulamaları ve alternatifleri

Abstract

Hızla gelişen teknolojiyle birlikte enerji, günümüzün en önemli konularından birisi haline gelmiştir. Artan enerji talebi beraberinde enerji kalitesi kavramını da getirmiştir. Enerji kalitesi, kesintisiz elektrik enerjisi anlamına gelmekle birlikte şebeke gerilim ve frekans değerlerinin belli sınırlar dahilinde olması demektir. Bu koşulları sağlamak için güvenilir bir güç sistemine sahip olunması gerekmektedir.Güç sistemlerinin güvenilir sınırlar dahilinde çalışabilmesi için bu sistemlerin enerji üretiminde bağımlı oldukları generatörlerin senkronizmada kalması ve çalışmaya devam etmesi gerekmektedir. Bu açıdan bakıldığında kararlılık, senkron generatörlerin rotor açılarına bağlıdır. Bu çalışmada generatörlerin rotor açı kararlılığını koruyarak generatör uyartım kontrol sisteminin dinamik performansının artırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla sistemleri kontrol eden elemanların parametrelerinin optimizasyonu için çeşitli yöntemler geliştirilmiştir. Son yıllarda biyologlar ve bilgisayar uzmanlarının ?Yapay Yaşam? alanı kapsamı altında hayvan sürülerin davranışlarının nasıl modellenebileceği ve aralarındaki iletişimin mantığını üzerinde çalışmalar yapmaktadırlar. Üstelik ?Sürü zekası? (Swarm Intelligence) adı verilen bu yaklaşımların optimizasyon problemleri, robotbilim ve kontrol teorisi alanında başarılar göstermeleri bu konu üzerindeki çalışmaları arttırmıştır.Bu çalışmada literatürde çok kullanılan geleneksel güç sistemi kararlı kılıcısı (CPSS) ve PID kontrolörün parametreleri ?Parçacık Sürüsü Optimizasyonu (PSO)? ve ?Yapay Arı Kolonisi (ABC)? yöntemleriyle belirlenmiştir.Belirlenen parametrelerin kontrol performansı tek makineli sonsuz baraya bağlı sistem (SMIB) modeli üzerinde yapılan benzetim çalışmalarıyla geleneksel güç sistem kararlı kılıcısı (CPSS) ve PID kontrolör ile ?Matlab/Simulink? ortamında karşılaştırılarak test edilmiştir.

Energy has become one of the most important topics along with rapidly developing technology. By the increasing of energy demands have brought the concept of energy quality. The quality of energy is the meaning of electric supply uninterruptibilty. In accordance with the voltage and frequency must be kept between close tolerances. It is required a raliable power system to yield these conditions.Power systems are devoted to synchronous generators for electric energy production. All synchronous generators must be kept in synchronism for proper system working. From this point of view power system stability is related to rotor angles of synchronous generators. In this thesis, it is focused on using the stability of the generator rotor angle and increasing dynamic performance of generator excitation systems. For this purpose, various methods have been developed for optimization of control components system parameters. In recent years, biologists and computer experts are working modeling of behaviour of animal swarms and the logic of communication between them under the ?Artificial Life? area. Moreover,studies about this approaches that called `Swarm intelligence` has increased with demonstrating success in the field of optimization problems, robotics and control theory studies.In this study, parameters of conventional power system stabilizer (CPSS) that are commonly used and PID controller were determined by means of `Particle Swarm Optimization (PSO) ` and`Artificial Bee Colony (ABC) methods.Control performance of determined parameters were tested by comparing CPSS and PID controller. the model of Single Machine Infinite Bus System is created in Matlab/Simulink.