Elektrik güç sistemlerinde senkronaltı rezonans

Abstract

ÖZET ELEKTRİK GÜÇ SİSTEMLERİNDE SENKRONALTI REZONANS ANAHTAR KELİMELER Güç sistemleri, senkronaltı rezonans, seri kompanzasyon, tristör kontrollü seri kompanzasyon. Bir ülkenin sanayileşmesinin ve gelişmesinin ölçülerinden biri de elektrik enerjisi tüketimidir. Tüketimin artması, yanında üretimin artmasını ve üretilen enerjinin en az kayıpla iletimini getirmiştir. Üretilen enerjiyi en az kayıpla iletmenin en iyi yolu, enerjiyi tüketildiği yerde üretmektir. Fakat elektrik üretiminde kullanılan kaynaklardan dolayı bu her zaman gerçekleştirilemez. Bu sebepten dolayı elektriği üretildiği merkezden tüketiciye ulaştırmak için enerji nakil hatları kullanılır. Kullanılan nakil hatlarının parametrelerinden kaynaklanan kayıpların oluşması unutulmaması gereken bir gerçektir. Kayıpları azaltmanın ve aynı zaman da kayıpların azalmasına bağlı olarak güç iletimini ve kararlılığı artırmanın yollarından biri seri kompanzasyon yapmaktır. Bu tezde seri kompanzasyondan dolayı oluşan senkronaltı rezonans (SSR) olayı incelenmiştir. Tezin ilk bölümünde senkronaltı rezonansa (SSR) genel bir giriş yapıldıktan sonra ikinci bölümde senkronaltı rezonansın tanımı ve çeşitleri anlatılmıştır. Ayrıca bu bölümde SSR'ı hesaplama yöntemleri ve etkileyen güç kontrol elemanları da incelenmiştir. Tezin üçüncü bölümünde seri kompanzasyon yapılmış iletim hatlarında oluşun indüksiyon generator etkisi ayrıntılı bir şekilde incelenmiştir. Dördüncü bölümde burulma mekanikleri anlatılmıştır. Beşinci bölümde SSR' a karışı alınabilecek tedbirlere geniş bir şekil değinilmiş ve bunların sisteme uygulanabilme yetenekleri belirtilmiştir. Altıncı bölümde tristör kontrollü seri kompanzasyonun matematiksel analizi yapılmış ve matlab programı ile yapılan benzetimin sonuçlan verilmiştir. Son bölümde tedbirlerle ilgili bir özet yapıldıktan sonra önerilerde bulunulmuştur. xı

SUMMARY SUBSYNCHRONOUS RESONANCE IN ELECTRIC POWER SYSTEMS KEYWORDS'. Power systems, subshynchronous resonance, series compensation, thyristor controlled series compensation In recent years, much has been written and published about Subsynchronous Resonance (SSR). This thesis reviews the most basic aspects of SSR and device dependent subsynchronous oscillations. In addition, this thesis presents proposed terms, definitions and symbols in pursuit of electric utility industry uniformity and common understanding in the analysis of subsynchronous resonance. For the purpose of this thesis, the discussion is limited to series compensated transmission system. In chapter three, subsynchronous resonance in series compensated transmission lines is presented and induction generation to sustained subsynchronous oscillations. Torsional mechanics are obtained in chapter four. Investigation of SSR problems by several and utilities and manufacturers has resulted in proposed and applied methods of mitigate or eliminate SSR damage to turbine sets. Chapter five presents some of the solutions proposed without regard for their general desirability. Each solution describes the method and/or devices used, theory of operation, strengths and weaknesses, and operating experience. This chapter could be used as a starting point for detailed investigation of alternate count ermeasures to a particular SSR problem. Chapter six provides a comprehensive investigation of series compensation. The basic model consists of a series capacitor connected in parallel with a thyristor- controlled reactor. Thyristor controlled series capacitors (TCSC) have dynamic characteristics that differ drastically from conventional series capacitors especially at frequencies outside the operating frequency range. And results of the simulations are illustrated. Chapter seven provides summery of countermeasures and propositions. Xll