FACTS elemanları kullanılan güç akış sistemlerinin incelenmesi

Abstract

Son yıllarda güç elektroniği elemanlarının akım ve gerilim kapasitelerinin artması Esnek AC İletim Sistemlerinin (FACTS) hızla gelişmesini sağlamıştır. FACTS elemanları güç kontrolünü ve mevcut iletim hatlarının kullanılabilir kapasitesini arttırmak için yeni imkanlar oluşturmuştur. Bu tezde, FACTS elemanlarından Statik Var Kompanzatör (SVC), Tristör Kontrollü Seri Kapasitör (TCSC), Statik Kompanzatör (Statcom), Statik Senkron Seri Kapasitör (SSSC), Birleşik Güç Akış Kontrolörü (UPFC) ve Faz Kaydırıcılarının matematiksel modeli, taşanını ve temel devre yapısı incelenmektedir. SVC, TCSC ve Statcom kontrolü Matlab/Simulink ve Power System Blockset kullanılarak yapılmıştır. FACTS elemanlarının güç sistemine etkisi bir çok uygulama ile incelenmiştir. İlk olarak dağınık parametreli iletim hatlı, iki baralı basit bir sistem SVC ve Statcom ile yük gerilimi ve akımının kontrolü için kullanılmıştır. Tezde ikinci olarak dinamik (değişken) yüklü güç sisteminde TCSC ve SVC'nin etkileri incelenmiştir. Son olarak, beş baralı güç sisteminde SVC ve TCSC'nin yük akışı ve gerilim regülasyonuna olan etkileri gösterilmiştir.Anahtar Sözcükler: FACTS, SVC, TCSC, Statcom, UPFC, Faz Kaydırıcısı, Enerji İletim Sistemleri, Seri ve Paralel Kompanzasyon, Dinamik Yük, Güç Akışı, Gerilim regülasyonu

Improvement of voltage and current limits on the power electronics devices leads to a fast development of Flexible AC transmission Systems (FACTS) in the last decade. FACTS devices open up new opportunuities for controlling power and enhancing the usable capacity of existing transmission lines. In this thesis, the mathematical model, design and the basic structure of The FACTS devices such as Static Var Compensator (SVC), Thyristor Controlled Series Capacitor (TCSC), Static Compensator (Statcom), Static Synchronous Series Capasitor (SSSC), Unified Power Flow Controller (UPFC) and Phase Shifter, are investigated. The controls of SVC, TCSC and Statcom are done using Matlab/Simulink and Power System Blockset. The effect of FACTS devices on power system are analysed with few applications. Firstly, a simple two buses system with distributed parameter line is used for controlling load voltage and current with SVC, TCSC and Statcom. Secondly, the effects of TCSC and SVC devices on power system with dynamic loads are investigiated. Finally, the impacts of the SVC and TCSC on power flow and voltage regulation are demonstrated on a power system with five buses.Key Words: FACTS, SVC, TCSC, Statcom, UPFC, Phase Shifter, Transmission Systems, Series and Shunt Compensation, Dynamic Load, Power Flow, Voltage regulation