Akıllı şebekeler uygulamalarına yönelik nesnelerin interneti (IoT) tabanlı prototip transformatör merkezi tasarımı ve uygulaması

Abstract

Son yıllarda artan güneş, rüzgâr biyogaz vb. yenilenebilir enerji kaynaklarından elektrik üretimi ile konvansiyonel tek yönlü elektrik dağıtım şebekesi, yerini çift yönlü enerji akışına müsaade eden akıllı şebekelere bırakmaktadır. Özellikle dağıtım merkezleri ve dağıtık üretim tesisleri ile beraber SCADA (Denetimli Kontrol ve Veri Toplama Sistemi) önemli bir yer edinmiştir. 1967 Amerika Elektrik Güvenirlik Eylem Planı'nda; iletim ve dağıtım merkezlerinin uzaktan izleme, kontrol üzerinde durulmuş ve SCADA sistemin geliştirilmesi yönünde kararlar alınmıştır. Bu tarihten itibaren farklı şirketler farklı teknolojiler ile bu alanda çeşitli geliştirmeler ve yatırımlar yapmıştır. Ülkemizde de SCADA alt yapısını mecbur kılacak kanun, yönetmelik ve tebliğler bulunmaktadır.2010 yılı öncesinde dünya nüfusunun 6 milyar olduğu ve buna karşılık 10 milyar cihazın internete bağlandığı anda patlama yaşayan `Nesnelerin İnterneti(IoT)` kavramı önümüzdeki 2020-2120 projeksiyonu içerisinde adını sıklıkla duyacağımız kavramlardan birisidir. Merkezi kontrol ve veri izlemenin yapıldığı SCADA sistemi ise Nesnelerin İnterneti (IoT) tabanlı sistemlere evrilmesi öngörülebilir bir tahmindir. Yapılan çalışmada Nesnelerin İnterneti(IoT) kullanılarak bir transformatör merkezi modellenmiştir. 50 VA transformatör, sıcaklık-nem sensörü, primer-sekonder akım ve sargı sıcaklık sensörü kullanılarak deney seti oluşturulmuştur. Transformatöre %40, %80, %120 yükle yüklenerek elde edilen sıcaklık, akım değerleri bulut bilişim kullanılarak online izlemeye uygun hale getirilmiştir. Elde edilen sonuçlar neticesinde Nesnelerin İnterneti(IoT) tabanlı transformatör merkezinin uygulanabilirliği ve geliştirilebilirliği incelenmiştir.

Increasing in recent years solar, wind biogas etc. electricity from renewable energy sources to cause conventional unidirectional electricity distribution network are replaced by intelligent distribution networks that allow bi-directional energy flow. In particular, SCADA (Controlled Control and Data Acquisition System) together with distribution subsatation and distributed power plant have taken a key position. In the 1967 American Electricity Reliability Action Plan; remote monitoring and control of transmission and distribution centers is emphasized and take a decisions to develop the SCADA system. Since then, different companies have made various developments and investments in this field with different technologies. There are laws, regulations and communiqués that oblige the infrastructure of SCADA in our country.The concept of `Internet of Things(IoT)` which exploded when the world's population was 6 billion and 10 billion devices were connected to the internet is a concept that we often hear about in the next 2020-2120 projection. The SCADA system, where central control and data monitoring are performed, can be predicted to evolve to the IoT based systems. In this study, transformer subsation was modeled using the Internet of Things (IoT). The experimental set was created using 50 VA transformer, temperature-humidity sensor, primary-secondary current and winding temperature sensor. The transformer is loaded with 40%, 80%, 120% load, temperature and current values made suitable for online monitoring using cloud computing. As a result of the results obtained, the applicability and improvement of the Internet of Things based transformer subsation has been investigated.