Dağıtılmış seri reaktörlerin güç sistemlerinin kararlılığı üzerine olan etkilerinin incelenmesi

Dağıtılmış FACTS (D-FACTS) aygıtlarından Dağıtılmış Seri Reaktörler (DSR), nakil iletkenine seri bağlanıp hatta seri endüktif empedans ekleyen aygıtlardır. Bu aygıtlar, güç sisteminde nakil hatlarının parametrelerini değiştirerek, empedans dengesizliğini düzeltebilirler. Buna ek olarak sistemde gerilim dengelemesi, daha yüksek miktarda güç taşınımı ya da diğer bir ifade ile güç sisteminin iletim kabiliyetinin daha verimli bir şekilde kullanılabilmesini de sağlamaktadır. DSR, nakil hattı üzerine montajlanır. Her modül önceden belirlenmiş bir akım değerinde tetiklenebileceği gibi uzaktan da kumanda edilebilir. İlk pilot uygulaması, 2002-2003 yılları arasında Yüksek Gerilim (HV) nakil iletkenleri üzerinde gerçekleştirilmiştir. DSR uygulaması güç sistemlerinde iletim limitinin yükseltilmesini sağlamaktadır. DSR elemanlarının iletim hatlarının optimum olarak işletilmesinde önemli getirileri bulunmaktadır. Güç sisteminin mevcut ölçüleri genişletilmeden sistemin yüklenebilirliğinin kontrol edilmesini sağlamaktadır. Bundan dolayı nakil hatlarında DSR aygıtlarının kullanımı son yıllarda gittikçe çoğalmakta ve ehemmiyeti artmaktadır. Bu çalışmada DSR uygulamasının sistem yüklenmesi üzerindeki etkileri, gerilim kararlılığı üzerinde olan etkisi ve uygulanabilirliği yönünden analizleri gerçekleştirilmiştir. DSR uygulaması PowerWorld Simülasyon yazılımı ile Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 6 baralı ve 9 baralı test sistemleri üzerinde gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada, DSR cihazlarının kullanılması ile güç sisteminde fazla yüklenen hatların yüklenme oranlarının düştüğü görülmüştür. IEEE 6 baralı sisteminde fazla yüklenen (1-4) ve (3-6) hatlarının yüklenme oranları enbaşta sırasıyla %65 ve %69 iken bu hatlara DSR cihazları eklendiğinde yüklenme oranlarının son durumda sırasıyla %61 ve %64 seviyesine gerilediği görülmüştür. IEEE 9 baralı sisteminde fazla yüklenen (1-4), (4-5), (5-6) ve (5-7) hatlarının yüklenme oranları enbaşta sırasıyla %116, %109, %92, %100 iken bu hatlara DSR cihazları eklendiğinde yüklenme oranlarının son durumda sırasıyla %99, %89, %91, %93 seviyesine gerilediği görülmüştür. Ayrıca sistem kararlılığı açısından kritik güç ve kritik gerilim değerlerinin her ikisinin de genel olarak düştüğü görülmüştür. Yine bu çalışmada DSR kullanımının, fazla yüklenen hatlarda aktif güç kayıplarını azalttığı ama reaktif güç kayıplarını ise genel olarak arttırdığı görülmüştür.