Electric power systems
59 theses under this subject heading
Ortak enerji depolama sistemlerinin elektrik güç sistemlerinde talep cevabı konsepti için kullanılması
Gelecekte başta elektrikli taşıma olmak üzere elektriksel yüklerin daha da artacağı tahmin edildiğinden, güç sistemlerinde ciddi problemler meydana gelme ihtimali söz konusudur. Bu durum yenilenebilir enerji kaynaklarını barındıran bir güç sistemine gereksinimi arttırmaktadır. Fakat bu kaynaklar doğası gereği değişken güç üretimlerine sahiptirler ve güç sistemlerine entegre edildiklerinde birçok problem ile karşı karşıya kalınmaktadır. Bu zorluklar enerji depolama sistemleri ile etkili bir şekilde çözülebilir. Enerji depolama sistemlerinin türünün seçimine gelindiğinde ise; birçok ülkede yer alan mevcut büyük ölçekli enerji depolama sistemlerinden ve küçük boyutlu enerji depolama sistemlerinin bireysel kullanımından farklı olarak, bir grup tüketiciye hizmet eden bir ortak enerji depolama sisteminin kullanılmasının ekonomik açıdan daha uygun olacağı görülmektedir. Ortak enerji depolama sistemi bir şebekede bölgesel ve yerel uygulamalar olmak üzere birçok amaç için kullanılabilir. Aynı zamanda PV ve rüzgâr güç üretim santralleri ile kolaylıkla entegre olabilmektedirler. Bu çalışmada baralara ortak enerji depolama sistemlerinin yerleştirildiği bir AC güç şebekesinin Karışık Tamsayılı Doğrusal Programlama (Mixed Integer Linear Programming – MILP) modeli sunulmuştur. Oluşturulan model General Algebraic Modeling System (GAMS)'de modellenmiştir. Çalışmada amaç fonksiyonu, aktif güç kayıplarının minimize edilmesi şeklindedir. Çalışmadan elde edilen sonuçlara göre, ortak enerji depolama sistemlerinin kullanımı ile pik saatlerde şebekeden enerji talebinin düştüğü ve toplam şebeke kayıplarının azaldığı görülmüştür. Ortak enerji depolama sistemleri pik enerji talebinin olduğu periyotlardan önce şarj olmuştur. Pik periyotlarda ortak enerji depolama sistemlerinin enerji durumlarının azaldığı ve sisteme enerji tedarik edildiği görülmüştür.
Enerji sistemlerinde meydana gelen geçici olayların otomasyon sistemleri üzerindeki etkileri
Bu tez çalışmamızda, elektrik enerji sistemlerinde meydana gelen geçici olayların otomasyon sistemleri üzerindeki etkileri incelenmiş ve alınması gereken önlemler sunulmuştur. Enerji sistemlerindeki geçici olaylar anlık olarak oluşan olaylar olup çoğu zaman ciddi zararlara yol açabilmektedir. Bu zararlar bazen cihazlara zarar verirken bazen de canlılara da zarar verebilmektedir. Bu nedenle sistem kontrolünün üst düzeyde olması ve oluşabilecek zararlara karşı etkin bir yapı kurulması gerekmektedir. Bu süreçte öne çıkan en önemli sistem otomasyon sistemlerinin güvenliğidir. Şebekede meydana gelebilecek geçici olayların en büyük etkisi otomasyon sistemleri üzerine olmaktadır. Bu tez çalışmamızda bu durum detaylı bir şekilde irdelenmiş ve çözüm önerileri ortaya konulmuştur. Tez içeriği olarak, enerjinin tanımı yapılmış, enerji çeşitleri olan hidroelektrik enerjisi, termik enerji, jeotermal enerji, rüzgâr enerjisi, güneş enerjisi ve nükleer enerji kaynakları hakkında bilgiler verilmiştir. Ayrıca enerjinin iletimi ve dağıtımında kullanılan devre elemanları incelenmiştir. Bu iletim ve dağıtım hatları ile tesisleri etkileyen geçici olaylar araştırılmıştır. Bunun yanında geçici olayların otomasyon sistemleri üzerindeki etkileri ortaya konulmuştur. Durumun saha uygulaması olarak Çorum ilinde faaliyet gösteren bir tavuk çiftliği tesisindeki enerji sistemi ve otomasyon sistemi araştırılmış ve gerçekleşebilecek geçici olaylarda sistemlerin zarar görmemesi için alınması gereken önlemler detaylı bir şekilde sunulmuştur.
İzole mikroşebekelerde frekans regülasyonu için gerçek zamanlı uyarlamalı kontrol stratejileri
YEK'in dağıtık yapıda ve değişken karakterde güç sistemlerine entegrasyonu, klasik enerji altyapılarında kararlılık ve güvenilirlik sorunlarını beraberinde getirmiştir. Bu doğrultuda, izole modda çalışabilen mikroşebekeler; hem enerji arz güvenliğini sağlama hem de sürdürülebilirlik hedeflerine ulaşma bakımından stratejik bir çözüm olarak öne çıkmaktadır. Ancak bu sistemlerdeki üretim belirsizlikleri ve hızlı dinamikler, YFK gibi temel denetim süreçlerinin etkinliğini sınırlamaktadır. Bu durum, kontrol stratejilerinin daha esnek, uyarlanabilir ve dayanıklı biçimde geliştirilmesini zorunlu kılmaktadır. Bu tez kapsamında, izole mikroşebeke sistemleri için aralık Tip-2 bulanık mantık ile klasik ve kesir dereceli kontrol tekniklerini birleştiren, kaskat yapılara sahip dört özgün kontrol stratejisi geliştirilmiştir. Kontrolör parametrelerinin optimizasyonunda, güçlü meta-sezgisel algoritmalar olan CIOA ve ISSA kullanılmıştır. Geliştirilen yapılar; yenilenebilir enerji kaynakları, mikro generatörler ile birlikte, yakıt hücresi ve elektrolizör gibi hidrojen temelli enerji depolama bileşenlerini de içeren çeşitli mikroşebeke konfigürasyonları altında test edilmiştir. Bu testlerde, üretim belirsizlikleri ve yük değişkenliği gibi dinamik koşullar dikkate alınarak, geliştirilen kontrol stratejilerinin performansı kapsamlı şekilde değerlendirilmiştir. Ayrıca, belirli senaryolarda talep tarafı esnekliğinin kontrol stratejilerine entegrasyonu ile YFK performansındaki iyileşmeler değerlendirilmiştir. Bununla birlikte FDI ve DoS siber saldırı tehditleri altında kontrolörlerin dayanıklılığı analiz edilmiştir. Çalışmanın bir diğer yönü, kontrolörlerin saysal ortamlarda güvenilir şekilde uygulanabilirliğini değerlendirmek amacıyla gerçekleştirilen ayrık zamanlı kararlılık analizidir. Sürekli zamanlı modellenen sistemlerin sayısal benzetimlerde ayrık zamanlı çalıştırılmasıyla oluşabilecek kararsızlık riski incelenmiştir. Ayrıca, yazılım tabanlı benzetimlerin fiziksel sistemleri ne ölçüde yansıttığını ve gerçek zamanlı simülatörlerin gerekliliği değerlendirilmiştir. MATLAB/Simulink ortamında test edilen kontrol yapıları, seçili senaryolarda OPAL-RT üzerinde doğrulanmış ve sonuçlar karşılaştırılarak tutarlılık analiz edilmiştir.
Design and implementation of single-phase AC-AC matrix converter
In this thesis, the design and experimental implementation of a direct bipolar buck single-to-single-phase matrix converter (SSMC) were studied. A novel control method for SSMCs that improves the performance parameters such as voltage transfer ratio (VTR), output voltage total harmonic distortion (THD), and input current THD was suggested. Secondly, a synchronization algorithm was developed that synchronizes the triggering signals of the power semiconductors with the grid regardless of the synthesized output frequency. Thirdly, the effects of four different carrier-based pulse width modulation (PWM) techniques (sinusoidal PWM, multiple PWM, staircase PWM, and trapezoidal PWM) on the performance parameters of the SSMC were compared in terms of VTR, output voltage THD, output current THD, and input current THD. The simulation and experimental studies were carried out under the conditions when the output frequency is lower, equal, and higher to the input frequency. According to the experimental results, the proposed control method increases the VTR by around 10% and decreases the output voltage THD and input current THD by around 34% and 54%, respectively, for all output frequencies.
Statik elektrik makinelerinde farklı oranlarda silisyum içeren saclar kullanılarak makinenin performans parametrelerinin incelenmesi
Bu çalışmada metalurji ve malzeme mühendisliği ile elektrik mühendisliğinin uzmanlık alanlarından incelemeler yapılarak hem ekonomik hem de verim konularında önemli kayıplar görülen transformatör performansları incelenmiştir. Performansı etkileyen silisli saclar, üretim koşulları ve transformatör tipleri, transformatör çalışma şekilleri ve performans hesaplamaları analitik olarak incelenmiştir. Dört ana bölümden oluşan çalışmada tüm literatür bilgisi ve incelemeler kayıpların giderilmesini hedefleyerek ayrıntılı olarak açıklanmıştır.Birinci bölümde elektriksel çeliklerin üretim prosesleri, çeşitleri ve elektriksel özelliklerini incelememizde faydalı olacak temel elektriksel bazı kavramların tanımlamaları yapılmıştır. Özellikle genel tanımlamalardan sonra üretilen silisli saclardaki mikroyapı ve üretim koşullarına bağlı olarak ortaya çıkan elektriksel kayıplar açıklanmıştır.İkinci bölümde ise elektriksel kayıplarda asıl ele alacağımız statik elektrik makinası olan transformatörün yapısı, çalışma prensibi ve kullanım alanları hakkında genel bilgiler verilmiştir. Bu bölümde özellikle üretim, performans ve kullanım açısından bir fazlı transformatörler incelenmiştir.Üçüncü bölümde bir önceki bölümde anlatılan bir fazlı transformatörlerin genel özelliklerinin yanında deneysel kısımlardaki verim hesaplamalarında ihtiyaç duyacağımız analitik formüller ve hesaplama yöntemleri ayrıntılı olarak açıklanmıştır. Analitik ifadelerin yoğunluğu dolayısıyla ve konunun anlaşılabilirliği açısından en basit analitik ifadeden en son elde ediceğimiz verim formülüne kadar tüm analitik ifadeler adım adım metalurjik faktörlerle irdelenerek açıklanmaya çalışılmıştır.Son bölüm olan dördüncü bölüm ise deneysel çalışmalara ayrılmıştır. Analitik ifadeleri ve genel özellikleri önceki bölümde anlatılmış olan üç farklı gerilim değerine sahip tranformatöre verim testleri uygulanmıştır ve transformatörde kullanılan sacın önemine değinilmiştir. Elektriksel kayıpların önlenmesi sonucu ülkemiz kazancı belgelerle açıklanmış ve çalışma referansların tanıtılmasıyla sona ermiştir.
Elektrikli raylı sistemlerin incelenmesi ve kent içi raylı ulaşım sistemlerinde enerji kalitesi ve geri kazanımı
Elektrikli ulaşım sistemleri günümüzün vazgeçilmezleri arasında yerini almıştır. Gerek şehir içi ve gerekse şehirler arası yolcu ve mal taşımacılığında önemi artmaktadır. Bu yüzden demiryolu araçlarına kesintisiz, kaliteli ve güvenli enerji temini amacıyla güç temin sistemleri tesis edilir. Elektrikli tren setlerine, iletken hatlar ile enerji sağlanması güç dağıtım şebekesi ile yerel şebeke kullanıcılar arasındaki güç teminininden farklılıklar göstermektedir.Gereklilikleri sağlaması yanında güvenilir elektrikli raylı sistem işletimi için aşağıdaki şartlar sağlanmalıdır:? İletken teller veya ray ile araçlara kesintisiz enerji sağlanması? Demiryolu hattından frenleme enerjisini absorbe edebilme yeteneği? Spesifik ve standart kalite parametrelerine uygun gerilim seviyelerinin sağlanmasıBu çalışmada, raylı ulaşım sistemlerine kaliteli güç temini ve bunun için yapılabilecek uygulamalar incelenmiş ve mevcut bir toplu taşıma hattının metro olarak yeniden tasarımı yapılmıştır.
STATCOM destekli bir FV generatörün arıza sonrası yeniden bağlanabilme kapasitesinin geliştirilmesinde bulanık mantık ve PI denetleyicilerin etkilerinin incelenmesi
Dünyada ve Türkiye'de insan nüfusunun artışına paralel olarak teknolojik gelişmelerin de hızla ilerlemesiyle birlikte, büyük ölçekli enerji ihtiyacı ortaya çıkmıştır. Yakın döneme kadar fosil yakıtlardan elde edilen enerji bu ihtiyacı karşılarken, günümüzdeki enerji talebini karşılama noktasında yetersiz kalmıştır. Hem fosil yakıtların hızla tükenmesi hem de yenilenebilir enerji kaynağının sınırsız oluşu, çalışmaları ve araştırmaları bu alanda yoğunlaştırmıştır. Yenilenebilir enerjinin hayatımıza girdiği ilk süreçlerde, şebekeye erişimin zor olduğu bölgelerde, şebekeden bağımsız ve dağıtık halde yenilenebilir enerji santralleri kurulmuştur. Ancak enerji ihtiyacının hızla artması, çiftlik, okul, hastane gibi enerji akışında sürekliliğin esas olduğu yerlerde de bu santrallerin kurulmasıyla birlikte, artık şebekeyle bağlantılı olarak çalışan güç sistemleri haline getirilmiştir. Yenilenebilir enerji kaynaklarının (YEK) sabit bir üretim değerine sahip olmaması, bu enerji santrallerinden çekilecek enerji miktarını da belirsiz kılmıştır. Rüzgar enerjisi performansının net öngörülememesi, bulutlanma süresi, güneş panellerinin tozlanması, dalga oluşum miktarının bilinmemesi vb. durumlar bu belirsizliğin başlıca sebeplerindendir. Şebeke ile şebekeye bağlı YEK arasında dengesiz durumlar oluşabilmekte ve güç kalitesi bozulabilmektedir. Bu dengesizlik güç kalitesi olaylarının tespitini ve önlenmesini önemli bir konu haline getirmiş ve son yıllarda bu konu üzerine yapılan çalışmalar artmıştır. Bu tür olumsuzlukları engellemek için çeşitli çözüm yöntemleri geliştirilmiştir. Bu tez çalışmasında, şebeke bağlantılı fotovoltaik (FV) santrale sahip bir güç sisteminde esnek alternatif akım iletim sistemi (FACTS) cihazları aracılığıyla arıza sonrası yeniden bağlanabilme (ASB) kapasitesini geliştirmek amaçlanmıştır. ASB kapasitesini artırmak için kullanılan FACTS cihazları yöntemleri, maliyet, yer kaplama, ısınma gibi önemli konular göz önünde bulundurularak kendi içinde analiz edilmiştir. Belirlenen FACTS cihazı, ortak bağlantı noktasındaki (PCC) sensörlerden alınan akım veya gerilim değerlerini girdi olarak kabul eden ve geleneksel ya da akıllı yöntemlere göre çalışan bir kontrolörden geçirildikten sonra devreye sokulmuştur veya devreden çıkarılmıştır. Günümüzde en çok kullanılan FACTS yöntemi, güç sistemine reaktif enerji sağlayan ya da sistemden reaktif enerji çeken "statik senkron kompanzatör (STATCOM)" yöntemidir. Harici cihaz tabanlı FACTS metodu olan STATCOM'un çıkış akımının (endüktif veya kapasitif), AA sistem geriliminden bağımsız olarak kontrol edilebilme özelliği, onu bir diğer harici cihaz tabanlı FACTS aygıtı olan statik var senkron kompanzatörden (SVC) daha üstün konuma getirmiştir. Matlab Simulink uygulamasında oluşturulan şebeke bağlantılı fotovoltaik güç sistemi (FVGS) modelinde bazı arıza türleri oluşturularak sistemin güvenilirliği ve kararlılığı test edilmiştir. Bu arıza türleri: bir faz arızası, faz-faz arızası, faz-faz-toprak ve üç faz-toprak arızalarıdır. Arıza durumlarında sistemin daha hızlı bir şekilde kararlı hale geçişinin sağlanması amacıyla STATCOM'un devreye alınması ya da çıkarılması geliştirilen kontrol yöntemleri ile gerçekleştirilmiştir. Bu kontrol yöntemleri, matematiksel yönteme dayanan oransal-integral (PI) kontrolör ve bulanık mantık kontrolör (BMK) yapılarıdır. Matematiksel modele dayalı olarak PI kontrolörlü STATCOM, akıllı yönteme dayalı olarak da BMK'lı STATCOM kullanılarak iki farklı durum üzerinde çalışılmıştır. Bu çalışma durumlarından elde edilen sonuçlar değerlendirilerek, geliştirilen kontrolörlerin ASB kapasitesi üzerindeki performansları karşılaştırılmıştır. Üç faz-toprak arızası geçişi durumunda PI konrolör varken gerçekleşen maksimum aşma değeri, gerçekleştirilen BMK ile %80 oranında azaltılmıştır. Bu çalışma koşulundaki değerler karşılaştırılmış ve BMK'nın cevap süresinin PI kontrolör cevap süresine göre %75 daha başarılı olduğu görülmüştür. Tez çalışmasında geliştirilen BMK tabanlı STATCOM kontrol yöntemi ile şebeke bağlantılı FVGS'lerde güç kalitesinin iyileştirilmesi ve sistemin kararlılığının arttırılmasını sağlayacak uygun bir yapı oluşturulmuştur.
Design of current disturbance generator by using digital signal processor (DSP)
Electrical machines and power electronic devices become more sensitive to power quality variations. Because of the production losses end users have an increased awareness of power quality issues. Custom power devices (CPD) such as Dynamic Voltage Restorer (DVR), Active Power Filter (APF) and Static Transfer Switch (STS) supply a level of reliability and power quality that is needed by electric power customers sensitive to power quality variations..The basic purpose of this thesis is modelling of the Current Source Disturbance Generator in order to evaluate performance of APFs. Proposed CSDG has an ability of producing source current defined Total Harmonic Distortion (THD) levelProposed model is simulated in Matlab/Simulink for different cases. Experimental study of the model is also performed. Simulation and experimantal results are compared in order to evaluate performance of the system.
Unified power quality conditioner: Design, simulation and experimental analysis
Power quality (PQ) problem can be defined as the deviations of the voltage and/or current from the nominal sine wave. PQ problems generally concern with voltage sags/swells and harmonic currents. Custom Power (CP) devices that mitigate these power quality problems have gained more attention in the recent decades. Unified Power Quality Conditioner (UPQC) is one of the CP devices and it mitigates both load current and supply voltage problems, simultaneously.In this study, UPQC and a new topology of UPQC namely OPEN UPQC are designed, modeled and setup experimentally to mitigate voltage sag/swells and harmonic currents. UPQC consists of Dynamic Voltage Restorer (DVR) and Active Power Filter (APF). An improved voltage compensation controller and new sag/swell detection method based on Enhanced Phase Locked Loop (E-PLL) are presented for DVR. Traditional Instantaneous Reactive Power Theory (IRPT) is optimized for APF control algorithm to compensate harmonic load current under unbalanced and distorted supply voltages. Digital Signal Processor based 6 kVA, 230Vline-lineUPQC and OPEN UPQC prototypes have been developed for laboratory tests. UPQC and OPEN UPQC with proposed controller algorithms effectively compensates the sag/swell in supply voltage by keeping the load voltage amplitude at 0.9-1 per unit and eliminates the load current harmonics by keeping supply current at 5%Keyword: Elektrik enerji sistemleri = Electrical energy systems ; Elektrik güç sistemleri = Electric power systems ; Elektriksel analiz = Electrical analysis ; Enerji dağılımı = Energy distribution ; Enerji kalitesi = Energy quality ; Enerji kullanımı = Energy usage
A novel hybrid mppt method for grid connected photovoltaic systems with partial shading conditions
Energy efficiency and using alternative energy sources issues have become more crucial due to the world energy supply has been subjected to enormous stress. Photovoltaic (PV) systems are one of the mostly used alternative energy generation option. However, PV systems suffer from low system efficiency, high initial cost and erratic atmospheric conditions. The output power of PV panels highly depends on the ambient temperature and the radiation intensity. The modest changes in operating current and voltage of PV panel, which relies on the temperature and radiation, constitutes visible variations in the output power of the panel. In order to mitigate these variations and force the system to study on maximum power point (MPP), several maximum power point tracking (MPPT) techniques are presented in the literature. In this thesis, a grid connected PV system, which consists of an artificial neural network (ANN) based MPPT technique and a novel Hybrid MPPT technique, is analyzed, modeled and simulated. The proposed MPPT is integrated to a two stage grid connected PV system. The performance and efficiency of the proposed system are tested with different simulation cases by PSCAD/EMTDC program. The results obtained from the simulations clearly demonstrates that the presented MPPT algorithm simultaneously performs the tracking of MPP voltage and provide significant efficiency gains under variable atmospheric conditions and partial shading conditions. Furthermore, by employing an interleaved DC-DC boost converter, I2R losses, ripples in the input and output waveform and electromagnetic interference are substantially reduced, and the transient response, which affects the dynamic performance of the entire system, is improved.
Voltage regulation for grid connected photovoltaic systems using reactive power
Nowadays the microgrids with renewable energy sources (RESs) usage and development rapidly increase due to govermentel incentives,dropping the price of DERs and improvement of the technology. The high penetration of DERs espicialy if it is intermittent sources such as Photovoltaic (PV) sources, will effect the stability of the distribution network and causes disturbances for the voltage. To solve this issue the connected PV sources have to contribute to the stability of the distribution network. The conventional control of distrubition networks generally controlled by human which has many limitations and slow response time, so the it is important to use a real time controllers.Currently, the nine-zone diagram control (NDC) is widely used in the reactive power control (VQC) to keep voltage and reactive power within limits. This NDC plane is divided into nine regions, which determine on-load tap-changer (OLTC) and Static Var Compensators (SVCs) control strategy according the location of real-time measured voltage and reactive power. In this research the already available infrastructures (such as OLTC and SVCs) will be used in coordenation with PV sources to contribute to the voltage regulation via reactive power. The developed solution will elemenate some device failures, save budgets and improve the reialibility for both consumer and distribution network operator A case study have been carried out on a 8 bus distribution system to illustrate the effectiveness of the proposed method. This study showed how the voltage and reactive power problem can be resolved in a timely and economical way. A small scale microgrid has been simulated in this thesis and the results helped companseting distrubition grids. Matlab/Simulink have been used to verify the developed controller.
GFD CUK dönüştürücü beslemeli tam köprü DC-DC dönüştürücü ile elektrikli araç şarj ünitesi tasarımı
Son yıllarda karbon tabanlı yakıtların azalması ve çevreye olumsuz etkilerinden dolayı, elektrikli araçların kullanımı artmaya başlamıştır. Elektrikli araçlarda da gerekli olan enerji bataryalardan sağlanmaktadır. Bu tez çalışması, elektrikli araçlar için tam köprü DA-DA dönüştürücü kullanan bir Li/İyon batarya şarj cihazının benzetimini ve düşük güç aktarımı yapan uygulamasını içermektedir. Tam köprü dönüştürücünün tek fazlı şebekeye bağlantısı histerezis akım kontrolüne sahip GFD Cuk dönüştürücü kullanılarak yapılmaktadır. Şebeke akımı THB' sini azaltmak ve güç faktörünü arttırmak için histerezis akım denetimi GFD Cuk dönüştürücü üzerinden uygulanmıştır. Cuk dönüştürücü, çıkış gerilimi giriş gerilimine göre daha düşük veya daha yüksek olabilmektedir. Ayrıca giriş ve çıkış tarafında akım dalgalılığını azaltan bobinlere sahip olduğu için seçilmiştir. Tezde öncelikle tam köprü DA-DA dönüştürücünün matematiksel modeli, küçük işaret analizi ve transfer fonksiyonu elde edilmiştir. Uygulamada yüksek frekans transformatörü ve devre tasarımları gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, dönüştürücünün çıkışında bulunan bobin Kesintili İletim Modunda (KİM) çalıştırılmıştır. Çalışmanın benzetimi Matlab/Simülink programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Benzetim sayesinde, bataryanın şarj edildiğini doğrulamak için batarya akımı, voltajı ve SOC değerleri ölçülmüştür. Şebeke akımı THB' si ve GF de ayrıca gözlemlenmiştir. Sonuç olarak, Li/İyon batarya istenildiği gibi şarj edilmektedir. PF yükseltilmiş ve 0.999 olarak elde edilmiştir, şebeke akımının THB'si ise oldukça düşürülmüş ve %1,48 olarak elde edilmiştir. Bununla birlikte, uygulama çalışmalarında, yarı iletken anahtarların maksimum gerilim değerleri istenildiği şekilde azaltılmadığı için, düşük güç ve gerilimde batarya şarjı gerçekleştirilebilmiştir.
Nanopartikül katkılı transformatör yağlarının elektriksel özelliklerinin belirlenmesi
Enerji sektörünün iletim ve dağıtım sistemlerinde bulunan güç transformatörleri en kritik ve pahalı ekipmanlar arasındadır. Güç transformatörlerin genel yapısı zamanla çok fazla değişmese de malzeme odaklı geliştirmeler sürekli devam etmektedir. Geçmişten günümüze transformatörlerde kullanılan en yaygın yalıtım sıvıları petrol bazlı mineral yağlardır. Bu yalıtım sıvıları genel olarak transformatörlerde elektriksel yalıtım ve ısı transferi vasıtasıyla soğutma görevlerini üstlenmektedir. Yakın geçmişte mineral yağa alternatif olarak çeşitli yalıtım sıvıları ortaya çıkmıştır. Literatürde çok çeşitli yalıtım sıvıları bulunsa da mineral yağlardan sonra en çok tercih edilenler doğal ester, sentetik ester ve silikon esterlerdir. Her bir yalıtım sıvısı kullanıldığı yere ve kullanım amacına göre seçilmekte olup, geliştirme çalışmaları devam etmektedir. Son yıllarda ise nanopartikül katkılı yalıtım sıvılarının özelliklerinin belirlenmesi ve performans karşılaştırmaları popüler bir konu haline gelmiştir. Bu tez çalışması kapsamında yalıtım sıvısı olarak kullanılan mineral yağa nanopartikül olarak adlandırılan iletken, yarı-iletken ve yalıtkan 100 nm' den küçük katı parçacıklar eklenerek, mevcut yağın elektriksel izolasyonunun ve termal iletkenliğinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu nanopartiküller BN, Al2O3, SiO2 ve MgO' dur. Tercih edilen nanopartiküllerin boyutları mümkün oldukça küçük seçilmiştir. Nanopartiküller için karışım yöntemi olarak kütle konsantrasyonu temelinde iki-adımlı karıştırma metodu kullanılmıştır. Kütle konsantrasyonuna göre nanopartikül ağırlıkları hesaplanmış, önce mekanik karışım yapılmış, ardından ultrasonik banyo ile kararlı hale getirilmiştir. Numuneler üzerinde AC delinme gerilimi ölçümü, viskozite tayini ve termal iletkenlik ölçümü gerçekleştirilmiştir. Dört farklı nano-akışkan üzerinde gerçekleştirilen ölçümler neticesinde elde edilen sonuçlar olumlu/olumsuz özellikleri bakımından karşılaştırılmalı olarak incelenmiştir.
Türkiye Batı Karadeniz bölgesi güç sisteminin kararlılık ve arıza durumlarının farklı çalışma koşulları altında incelenmesi
Enerji nakil hatlarının güvenilirliği ve kararlı bir şekilde çalışması her geçen gün daha çok önem kazanmaktadır. Nüfustaki artış, sürekli gelişen teknoloji ve sanayileşmenin gelişmesiyle birlikte enerji talepleri de doğru orantılı olarak artmaktadır. Artan enerji ihtiyacı ülkeleri yeni santraller yapmaya, iletim hatları ve güç aktarım istasyonları kurmaya ve geliştirmeye zorlamaktadır. Büyük güç sistemlerini işletmenin ve kontrol altında tutmanın bazı zorlukları bulunmaktadır. Yapılan bu çalışmada Batı Karadeniz Bölgesinde bulunan Bolu, Düzce ve Zonguldak illerinin enterkonnekte şebekesi incelenerek PowerWorld Simülatör programı ve Matlab Psat programında simüle edilmiştir. Farklı simülasyon senaryoları ile güç sistemlerinde oluşabilecek çökme ve toparlanma senaryoları bilgisayar ortamında incelenerek bu programlar ile yük akışı analizleri yapılarak değerlendirilmiştir.
Güç sistemleri denetleyici parametrelerinin uygunluk mesafe dengesi tabanlı sosyal ağ arama algoritması kullanılarak belirlenmesi
Bu tez çalışmasında, modern güç sistemlerinin güvenli bir şekilde çalışmasında kritik bir öneme sahip olan ve geçici durum kararlılık analizi probleminin çözümünde kullanılan denetleyicilerin, en uygun parametrelerinin belirlenmesini sağlamak amacıyla uygunluk-mesafe dengesi (Fitness-Distance Balance, FDB) tabanlı sosyal ağ arama (Social Network Search, SNS) algoritması (FDBSNS) geliştirilmiştir. Bu kapsamda tez çalışması, üç genel aşamadan oluşmaktadır. İlk aşamada, zayıf keşif-sömürü yeteneği ve erken yakınsama problemleri nedeniyle SNS algoritması, FDB seçim yöntemi kullanılarak geliştirilmiştir. FDB yöntemi, SNS algoritmasındaki arama sürecinde çözüm adaylarının uygunluk ve mesafe değerlerini dikkate alarak daha verimli bir şekilde seçilmesini sağlamaktadır. Bu doğrultuda, geliştirilen FDBSNS algoritmasının performansı IEEE CEC 2014 ve CEC 2017 kıyaslama problemleri kullanılarak test edilmiştir. İkinci aşamada, FDBSNS algoritması güç sistemlerinde geçici durum kararlılığının sağlanması amacıyla güç sistemi kararlı kılıcısının (Power System Stabilizer, PSS) en uygun parametrelerinin belirlenmesi problemine uygulanmıştır. Çalışmada, FDBSNS'nin yanı sıra 10 farklı güncel ve etkili rakip Meta-sezgisel Arama (MSA) algoritması kullanılarak PSS parametrelerinin en uygun edeğerleri belirlenmiştir. Sonrasında, belirlenen amaç fonksiyonuna göre elde edilen uygunluk değerleri, çeşitli istatistiksel analiz yöntemleri kullanılarak karşılaştırılmıştır. Ayrıca, FDBSNS'nin etkisi, çeşitli arıza senaryosu durumları için zaman alanı analizleri gerçekleştirilerek WSCC 3-Makineli 9-Baralı ve New England 10-Makineli 39-Baralı test sistemlerinde incelenmiştir. Üçüncü aşamada ise, FDBSNS , güç sistemlerinde geçici durum kararlılığının sağlanması amacıyla TCSC tabanlı denetleyicilerin en uygun parametrelerinin belirlenmesi probleminin çözümünde kullanılmıştır. Problemin çözümünde FDBSNS'nin yanı sıra 11 farklı güncel ve etkili rakip algoritma kullanılarak TCSC tabanlı faz ilerlemeli-faz gerilemeli (Lead- Lag, LL) ve TCSC tabanlı orantılı-integral-türev (Proportional-Integral-Derivative, PID) denetleyicilere ait parametrelerin en uygun değerleri belirlenmiştir. Ayrıca, FDBSNS'nin problemin çözümündeki etkisi tek makineli sonsuz baralı (Single Machine Infinite Bus, SMIB) bir güç sisteminde belirlenen arıza durumu ve farklı yüklenme senaryoları için uygunluk değerleri, istatistiksel analizler ve zaman alanı analizleri açısından incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar, geliştirilen FDBSNS'nin kıyaslama problemlerinin çözümünde ve denetleyici parametrelerinin en uygun değerleri elde edilerek geçici durum kararlılığının sağlanması konusunda, rakip algoritmaların tamamına kıyasla üstünlük sağladığını göstermektedir.
Mühendislik problemlerinin çözümü için yeni bir hiper-sezgisel algoritma tasarımı
Bu tezde, Hiper-Sezgisel Uygunluk-Mesafe Dengesi Başarı-Tarih Temelli Uyarlanabilir Diferansiyel Evrim (HH-FDB-SHADE) adı verilen yeni bir optimizasyon algoritması sunulmaktadır. Hiper-sezgisel algoritmalar iki ana yapıya sahiptir: Bir hiper seçim arayüzü ve bir düşük seviye sezgisel (LLH) havuzu. Önerilen algoritmada, LLH havuzu algoritmalarını değerlendirmek için yüksek seviyeli bir seçim arayüzü olarak FDB yöntemi tercih edilmiştir. Ayrıca, LLH havuzu olarak kullanılmak üzere beş mutasyon operatörü ve iki çaprazlama yönteminden toplam on farklı strateji türetilmiştir. FDB'nin keşif ve sömürü kabiliyetlerini dengede tutması, önerilen algoritmanın seçim arayüzü olmasının temel nedenidir. HH-FDB-SHADE algoritmasının başarısı, farklı boyutlu arama alanları için CEC-17 ve CEC-20 kıyaslama fonksiyonlarında test edilmiş ve HH-FDB-SHADE'den elde edilen çözümler on farklı LLH havuzu algoritmasıyla karşılaştırılmıştır. İstatistiksel analizlerin sonuçları, HH-FDB-SHADE'nin CEC-17 ve CEC-20 kıyaslama problemlerini çözmek için en iyi sırada yer alan algoritma olduğunu ve LLH havuz algoritmalarına kıyasla daha iyi sonuçlar verdiğini göstermektedir. Ayrıca, HH-FDB-SHADE algoritması, iyileştirilmiş algoritmanın performansını daha açık bir şekilde ortaya koymak ve mühendislik problemlerini çözmedeki başarısını kanıtlamak için iki farklı mühendislik problemine uygulanmıştır. İlk mühendislik probleminde Otomatik Gerilim Regülatörü (OGR) tasarımı için PID, PIDF, FOPID ve PIDD2 denetleyici parametrelerinin optimize edilmesi amaçlanmıştır. OGR sisteminden elde edilen sonuçlar, literatürdeki Uygunluk-Mesafe Dengesi Lévy Uçuş Dağılımı, Diferansiyel Evrim, Harris Hawks Optimizasyonu, Barnacles Çiftleşme Optimizasyonu ve Güve Alevi Optimizasyonu algoritmaları gibi beş diğer etkili meta-sezgisel arama algoritmasıyla karşılaştırılmıştır. Önerilen algoritma, optimal OGR tasarım problemlerini çözmede diğer beş meta-sezgisel algoritmadan daha etkili ve sağlam sonuçlar vermiştir. Bir diğer mühendislik probleminde ise Alternatif Akım/Çok Terminalli Doğru Akım Entegreli Optimal Güç Akışı (AC/MTDC OPF) için beş farklı amaç fonksiyonu optimize edilmiştir. Önerilen algoritma ile elde edilen sonuçlar, literatürde yer alan Uyarlamalı Yönlendirilmiş Diferansiyel Evrim, Deniz Yırtıcıları Algoritması, Atom Arama Optimizasyonu, Stokastik Fraktal Arama ve Uygunluk-Mesafe Dengesi tabanlı Stokastik Fraktal Arama algoritmaları ile karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonucunda elde edilen bulgularda, önerilen algoritmanın AC/MTDC OPF problemi için diğer algoritmalara kıyasla etkili ve iyi sonuçlar verdiği gözlemlenmektedir.
Kaotik güve sürü algoritması kullanarak rüzgar gücü entegreli optimal güç akışı
Optimal güç akışı (OGA) problemi, lineer ve konveks olmayan bir optimizasyon problemi olup, eşitlik ve eşitsizlik sınırlamalarına bağlı kalarak en iyi kontrol parametrelerini belirleme işlemidir. Optimal güç akışı probleminde üretim sistemi olarak termal generatörler kullanılabildiği gibi son yıllarda hem çevre kirliliğini azaltmak hem de daha verimli enerji üretimi sağlamak için yenilenebilir enerji kaynakları üretim sistemi olarak kullanılmaya başlanmıştır. Yenilenebilir enerji kaynaklarının en önemli örneklerinden bir tanesi olan rüzgar, güç sistemlerine entegre edilerek optimal güç akışı sağlanabilmektedir. Optimizasyon problemlerinin çözümünde günümüzde sezgisel algoritmalardan yararlanılmaktadır. Güve sürü algoritması (GSA), son yıllarda geliştirilmiş ve etkili sonuçlar elde edilen bir sezgisel optimizasyon algoritmasıdır. Bu tezde, güve sürü algoritmasında yer alan Lévy uçuşu yöntemi, kaotik haritalandırma yardımıyla iyileştirilmiş ve Kaotik Güve Sürü Algoritması (KGSA) oluşturulmuştur. Geliştirilmesi sağlanan bu algoritma kullanılarak güç sistemleri alanında günümüz önemli problemlerinden olan ve rüzgar entegre edilmiş Optimal güç akışı probleminin çözümü sağlanmıştır. Geliştirilen yöntem, The Institude of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 30 bara, IEEE 57 bara ve IEEE 118 bara sistemlerinde farklı amaç fonksiyonlarına uygulanmıştır. Sonuçlar, parçacık sürü optimizasyon algoritması (PSOA), genetik algoritma (GA) ve güve sürü algoritması ile karşılaştırılmıştır. Deney sonuçlarından yola çıkarak, geliştirilmiş olan metodun karşılaştırılan metotlara göre daha verimli ve etkin sonuçlar verdiği saptanmıştır.
Rüzgar gücü entegreli güç sistemleri problemlerinin geliştirilmiş kır kurdu optimizasyon algoritması ile çözümü
Günümüzde endüstri ve teknoloji bazlı gelişmeler göz önüne alındığında talep edilen ve tüketilen enerjide ciddi bir artış durumu söz konusudur. Bu artış enerji sektöründe çeşitli planlamalar yapılması durumunu meydana getirmiştir. Güç sistemleri planlamasında en temel optimizasyon problemlerinin başında Ekonomik Yük Dağıtımı (EYD) ve Optimal Güç Akışı (OGA) problemleri gelmektedir. EYD, gerekli yük talebini karşılamak amacıyla çeşitli kısıtlara bağlı olarak sistem mevcut yükünün üretim birimleri tarafından minimum maliyetiyle karşılanmasıdır. OGA problemi ise, eşitlik ve eşitsizlik sınırlamalarına bağlı kalarak, en iyi kontrol parametrelerin belirlendiği lineer ve konveks olmayan bir optimizasyon problemidir. Günümüzde gerekli olan yük talebini karşılamak amacıyla kullanılan fosil yakıtlar tükenme aşamasında olup, COx, NOx ve SOx gibi gaz salınımları nedeniyle atmosferde sera etkisi oluşturmaktadır. Son zamanlarda artan çevresel farkındalık ve ekonomik faktörlerden dolayı yenilenebilir enerji ve özellikle de rüzgar gücü, güç sistemlerinde daha yaygın bir şekilde kullanılmaya başlanmıştır. Bu çalışmada rüzgar gücü entegreli çeşitli güç sistemleri problemleri ele alınmıştır. Rüzgar hızının doğadaki belirsizliğinden dolayı Weibull Olasılıksal Dağılım Fonksiyonu (ODF) ve Tamamlanmamış Gama Fonksiyonu (TGF) kullanılmıştır. EYD ve OPF problemlerinin çözümünde geçmişte kullanılan klasik matematiksel yöntemler günümüzde yerini sezgisel algoritmalara bırakmıştır. Bu çalışmada bu problemlerin çözümünde kullanılmak üzere sezgisel ve sürü zekasına dayalı bir yöntem olan Kır Kurdu Optimizasyon Algoritması (KKOA)'nın Levy Uçuşu tabanlı geliştirilmesi sağlanmıştır. Geliştirilmiş Kır Kurdu Optimizasyon Algoritması (GKKOA), CEC-2005 problemlerinde test edilmiş ve yapılan geliştirmenin algoritmanın performansında önemli ölçüde artış sağladığı görülmüştür. GKKOA etkili sonuçlar verebilen ve probleme kolay uygulanabilen bir optimizasyon algoritmasıdır. Elde edilen sonuçlar, Parçacık Sürüsü Optimizasyonu (PSO), Genetik Algoritma (GA), Güve Sürüsü Algoritması (GSA) ve Kaos Tabanlı Güve Sürüsü Algoritması (KGSA) ve Kır Kurdu Optimizasyon Algoritması (KKOA) gibi etkili algoritmalar ile karşılaştırıldığında güç sistemleri problemlerinin çözümünde GKKOA'nın daha etkili sonuçlar verdiği açık bir şekilde görülmektedir.
Hibrit güç sistemlerinde arıza tespiti
Bu çalışmada Matlab / Simulink yazılımı ortamında bir hibrit güç sistemi oluşturulmuştur. Oluşturulan bu sistemde hat boyunca hibrit güç sisteminde oluşabilecek muhtemel arıza durumları incelenmiştir. Enerji iletim hattında belirli mesafelerde sanal arızalar meydana getirilmiş ve bu arızalara ait akım ve gerilim işaretleri bilgisayar ortamında kaydedilerek bir veri tabanı oluşturulmuştur. Bu veriler ön işleme aşamasında normalize edildikten sonra sayısal işaret işleme aşamasına geçilmiştir. Bu aşamada amaç, farklı noktalarda meydana gelen arızalar için akım ve gerilim işaretlerinden ayırt edici özellikler çıkartmaktır. Toplam 100 km uzunluğundaki üç fazlı enerji iletim hattında 15. km'den başlatarak 85. km'ye kadar her km'de bir sanal arıza meydana getirilmiştir. Deneyler tekrarlanarak toplam 497 farklı arıza meydana getirilmiştir. Yapılan benzetimlerin gerçek sistemdeki duruma benzer hale getirilmesi için hazırlanan bir matlab programı ile arıza tipleri, arıza dirençleri ve arıza oluş açıları rastgele oluşturulmuştur. Ayırt edici özelliklerin elde edilmesi için 12 seviyeli Ayrık Zamanlı Dalgacık Dönüşümü kullanılmıştır. Elde edilen detay ve yaklaşık katsayıları için entropi, standart sapma, çarpıklık ve basıklık gibi 4 ayrı istatistiksel parametre hesaplanarak eğitim veri seti oluşturulmuştur. Bu veri setinin eğitim ve geçerlilik testi için Matlab Regression Learner uygulaması kullanılmış ve literatürde kullanılan birçok yöntemin sonuçları karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar önerilen yöntemin oldukça düşük bir hata oranı ile arıza yerini tahmin ettiğini göstermiştir.
SABER ile rüzgar türbinleri için elektriksel sistem tasarımı, geliştirilmesi ve doğrulaması
Bir rüzgar türbini güç sistemindeki alt teknolojiler birbirleriyle ve elektrik güç kaynağı ile sürekli etkileşim halindedir. Bu durumda cihazların hem kararlı hem de dinamik davranışlarının bilinmesi zorunlu hale gelir. Benzer şekilde sistemdeki geçici durumların ve güç kalitesi bozulmalarının önceden bilinmesi, beklenmeyen problem ve hataları önleyebilir. Çalışmada disiplinler arası etkileşimleri içeren bir rüzgar türbini güç sisteminin davranışsal modeli SABER programı ile geliştirilmiştir. Modeller SABER kütüphanesinde mevcut ise kullanılmış değil ise blok model geliştirme yada MAST modelleme dili ile geliştirilmiştir. Belirlenen sistem parametrelerine göre güç sistemindeki geçici durum analizleri ve anahtarlama etkileri ortaya konmuştur. Belirlenen parametreler üzerine yapılan hassasiyet analizlerinde sınırlanan türbin rotor hızı üzerine parametre değişimlerinin etki değeri en fazla türbin rotor atalet momentinde gözlenmiştir. Bu sayede prototipleme ihtiyaçlarının azaltılabilceği ve gerçek sistemin tasarımının hızlandırılabileceği öngörülebilir.
Dağıtım şebekelerinde güç kalitesi için optimum kapasitör yerinin ve değerinin belirlenmesi
Elektrik enerjisinin kalitesi ve ekonomik olarak sağlanabilmesi her zaman güç sistemlerindeki en önemli konulardan biridir. Sosyal yaşamın gelişmesiyle birlikte yerleşik alanlarda artan reaktif güç tüketimi, hatları gereksiz şekilde yükleyerek gerilim düşümünün ve güç kayıplarının artmasına neden olurken hattın taşıma kapasitesinin de düşmesine yol açar. Bu olumsuz etkileri ortadan kaldırmak için yaygın olarak kullanılan en etkili yöntemlerden biri dağıtım şebekesine şönt kapasitörler yerleştirmektir. Bu tez çalışmasında, artan reaktif güç tüketiminden dolayı meydana gelen kayıpları azaltarak verimliliği arttırmak ve gerilimi düzenleyerek enerjiyi yüksek kalite ile daha ekonomik olarak iletebilmek için dağıtım şebekesine yerleştirilecek şönt kapasitörlerin optimum yeri ve değeri belirlenmiştir. Bulanık Uzman Sistemler, Bulanık Optimizasyon Tekniği ve sezgisel optimizasyon tekniği olan Guguk Kuşu Optimizasyon Algoritması bu çalışmada kullanılan yöntemlerdir. Güç dağıtım sistemindeki yük akış analizi için ise Forward and Backward Sweep algoritması kullanılmıştır. Önerilen yöntemler MATLAB'de programlanmış ve 9 baralı standart IEEE dağıtım şebekesinde test edilmiştir. Elde edilen sonuçlar literatürdeki çalışmalarla karşılaştırılarak tezde kullanılan yöntemlerin performansı değerlendirilmiş ve sistemdeki güç kayıpları ve yıllık maliyet optimum düzeye indirgenerek yöntemlerin uygulanabilirlikleri ve üstünlükleri gösterilmiştir.
Güç sistemlerinin planlanması için enerji talep tahmini
Elektrik enerjisine yönelik talep, her geçen gün hızlı bir şekilde artmaya devam etmektedir. Enerji fiyatlarındaki dalgalanmalar, enerji kaynaklarının önemli bir bölümünün tükenme sürecine girmesinin bir sonucudur. Bu nedenle, enerji piyasasında yapılacak yeni düzenlemeler çerçevesinde elektrik enerjisinin üretimi, iletimi ve dağıtımı için gereken kaynak, tesis ve sistemlerin ele alınması, elektrik sektörü için kritik öneme sahiptir.Elektrik sistem planlamasında; üretim, iletim, dağıtım ve tüketim aşamaları için, kısa, orta ve uzun vadeli çalışmalar ayrıntılı olarak yapılmaktadır. Enerji kullanımının yaygınlaşması, enerji sistemlerinin matematiksel olarak modellenmesini gerekli hale getirmiştir. Orta ve uzun vadeli genel enerji talebi ve bu talep içerisindeki elektrik enerjisi talebini ortaya koyan MAED, 1984 yılından beri Dünya Bankası'nın tavsiyesi üzerine Türkiye'de kullanılmaktadır.Bu tezde, enerji talep tahmin yöntemleri incelenmiş ve MAED modelinin kullanıldığı örnek bir çalışma yapılmıştır.Anahtar Kelimeler: Enerji talep tahmini, MAED modeli, elektrik enerjisi planlaması, enerji piyasası.
BSCCO süperiletkenlere nikel oksit katkısının yapısal, mekanik ve elektriksel özellikleri üzerine etkileri
Bu tez çalışmasında, Bi tabanlı süperiletken seramiklerin temel özellikleri üzerine nikel oksit (NiO) katkısının etkileri araştırılarak, süperiletkenlik ve elektriksel performansının geliştirilmesi hedeflenmektedir. Bu hedef doğrultusunda NİO metalik bileşeni Bi-2223 seramiklerinin üzerine katı hal reaksiyon yöntemi ile 0.0-1.2 molar oranları arasında NiO eklemesi yapılmıştır. NiO katkısı yapılan Bi-2223 seramik örneklerin yapısal, mekanik, elektriksel, manyetik ve süperiletken özellikleri üzerindeki etkileri sistematik olarak yorumlanarak çalışma sonlandırılmıştır. Süperiletken örnekler X-ışını kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM), elektriksel özdirenç (R-T), manyetizasyon (M-H) ve dinamik Vickers mikrosertlik ölçümleri gerçekleştirilerek analiz edilmiştir.
Statik senkron seri kompansatör için kaskad yapılı optimal kontrolör tasarımı
Bu çalışmada, Statik Senkron Seri Kompansatör (SSSC) içeren sonsuz baraya bağlı tek makineli güç sisteminde kaskad kontrolör yapısı kullanılarak sistemin kararlılığının iyileştirilmesi amaçlanmıştır. SSSC güç sistemine seri bağlanan bir Esnek Alternatif Akım İletim Sistemleri (FACTS) denetleyicisidir. FACTS denetleyicileri güç akış kontrolünde ve sistemlerin geçici ve kalıcı kararlılığın iyileştirmede kullanılabilmektedir ve güç sistemi salınımları azaltılabilmektedir. Söz konusu denetleyiciler, ayrıca elektrik iletim maliyetini düşürmekte, güç osilasyonlarını ve reaktif güç akışını azaltmakta ve bunun sonucunda hattın daha fazla aktif güç taşınmasını sağlamaktadır. Kontrol sistemlerinde sisteme herhangi bir bozucu geldiğinde bu sistemin bozucu karşısında iyi bir performans göstermesi gerekir. Klasik kontrol sisteminin bir alternatifi olan Kaskad kontrol, özellikle öngörülmeyen bozucuların varlığında kontrol siteminin performansını artırmaktadır. Bu çalışmada SSSC içeren sonsuz baraya bağlı tek makineli güç sisteminde kaskad kontrol yapı kullanılarak sistemin kararlılığının iyileştirilmesi sağlanmıştır. Bu çalışmada PI-PI ve PID-PI kontrolörler kaskad kontrol sisteminin dış ve iç döngülerinde kullanılarak; kaskad kontrolörün hafif, orta ve ağır yük şartları altında diğer kontrolörler ile olan performansları karşılaştırılmıştır. Optimize edilmiş olan değerler ile önerilen kaskad kontrolörden en iyi performansı gösteren kaskad kontrolör, SSSC'nin kontrolü için literatürde önerilen salınım sönümleme kontrolörü ve klasik PID kontrol sistemleri ile karşılaştırılmıştır. Benzetim çalışması sonuçlarında SSSC'nin kontrolü için önerilen kaskad kontrolörün, sönümleme kontrolü ve klasik PID kontrol sistemleri karşısında daha üstün bir salınım sönümleme performansı sergilediği gözlemlenmiştir.