Fotovoltaik sistemlerin harmonik katkılarının analitik ve istatiksel yöntemlerle belirlenmesi

Abstract

Dağıtım sisteminde lineer olmayan (LO) yüklerin kullanımlarının artması neticesinde oluşan ciddi harmonik kirlenme, araştırmacıların harmonikleri daha detaylı incelemelerini zorunlu kılmıştır. LO yüklerin oluşturduğu harmonik akımlar rastgele değişmektedir; çünkü yüklerin çalışma durumları değişkenlik göstermektedir. Bu yüzden harmonik konusuyla ilgili çalışmalar harmoniklerin olasılıksal karakteristiklerinin önemi dikkate alınarak yürütülmelidir. Tek fazlı farklı yüklerin oluşturduğu harmonik akımların etkileşimleri yanıt yüzeyi yöntemlerinden (response surface methodology) Box-Behnken tasarımına adapte edilerek net harmonik akımın belirlenmesi incelenmiştir. Deneylerin sonuçları yüklerin harmonik etkileşimlerinin istatistiksel olarak anlamlı bir modelle ifade edilebileceklerini göstermiştir. Fotovoltaik (FV) sistemlerin alçak gerilim (AG) elektrik şebekesi harmonik karakteristikleri üzerine etkileri vardır. Bu çalışma FV sistemlerin Türkiye'de seçilen AG elektrik şebekesine etkilerini incelemektedir. Simülasyon programı SUPERHARM lineer olmayan yüklerin ve eviricinin modellenmesinde kullanılmıştır. AG şebekesine harmonik limitleri aşmaksızın penetre edilebilecek FV sistem miktarı üzerine öneri yapılmıştır.

The increase in the number of non-linear loads (NL) connected to the distribution systems has resulted more serious harmonic pollution which obligate researchers to analyze the harmonics in more detailed. Harmonic currents produced by NL vary randomly since their operating modes are changing. Therefore, studies related with harmonic phenomena should be carried out by taking into consideration the importance of the probability characteristic of harmonics. The interactions of harmonic currents produced by different single phase loads is investigated by adopting a full range of response surface methodology using Box–Behnken experimental design to express the net harmonic currents. The results of experiments showed that the harmonic interaction between the loads can be defined as a model which is statistically significant. PV systems will have an influence on harmonic characteristics of a low voltage (LV) electrical network. This study investigates the harmonic impact of PV systems connected to the selected LV electrical network in Turkey. Simulation program SUPERHARM was used in modelling non- linear loads and inverter. A recommendation is made for the level of penetration of PV systems in the LV distribution network without harmonic limits have been exceeded.