Enerji sistemlerinde dinamik güç akışı izleme ve gerilim kararlılık analizi

Abstract

Günümüzde elektrik enerjisine olan talep sürekli artmaktadır. Bu talebi karşılamakiçin kesintisiz ve kararlı bir elektrik şebeke alt yapısının sağlanması güncel çalışma alanları arasında yer almaktadır. Aynı zamanda, işletme verimliliğini artırmak ve doğruyatırımları yapmak için elektrik sistemlerinin doğru şekilde analiz edilmesi vedeğerlendirilmesi gerekmektedir. Bu tez çalışmasında, öncelikle, güç sistemleri içinihtiyaç duyulan dinamik güç akış analizi uygulaması gerçekleştirilmiştir. Geliştirilenuygulama aracılığıyla, modellenen güç sistemlerinin güç akış analizleri şebeke verilerininotomatik olarak okunmasıyla yapılabilmektedir. Daha sonra, güç akış analizleri neticesinde, şebeke gerilim koşullarını sağlamayan baralar tespit edilerek gerilimkararlılık analizleri yapılmıştır. Modellenen şebeke üzerindeki baraların aktif güç – gerilim sınırları P-V eğrileri metodu kullanılarak elde edilmiştir. Son olarak ise, şebekede meydana gelen gerilim bozulmalarının kontrolünde talep tarafı faaliyetlerinin etkisi araştırılmıştır. Tüm modelleme ve analiz çalışmaları Digsilent Power Factoryprogramıyla gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, dinamik güç akış uygulaması ve gerilim kararlılıkanalizleri örnek bir test sistemi ve gerçek şebeke modeli üzerinde yapılmıştır. Geliştirilen dinamik güç akış analizi uygulamasıyla daha hızlı ve görsel bir analiz ortamı elde edilmiştir.

Nowadays, the demand for electrical energy is constantly increasing. To meet this demand, ensuring an uninterrupted and stable power grid infrastructure is among current workspaces. In the meantime, it is required to analyze and evaluate the electrical systemsaccurately in order to increase the operational efficiency and make the right investments.In this thesis, firstly, an application of dynamic power flow analysis needed for powersystems is carried out. By means of the developed application, the power flow analysis ofthe power systems modeled can be made by reading the grid data automatically. Afterwards, as a result of the power flow analysis, the voltage stability analyses have been done by determining the buses which could not provide the grid conditions. The active power – voltage limits of the buses on the modeled power system have been obtained by using P-V curves method. And finally, the effect of demand-side facilities has been investigated in the control of voltage distortions occurred on the power systems. All modeling and analyzing studies have been carried out by Digsilent Power Factory program. In addition, the dynamic power flow application and the voltage stability analysis have been made on a sample test system and a real grid model. A faster and visual analysis platform has been obtained via the dynamic power flow application developed.