Çok küçük hidroelektrik santrallerde akıllı denetleyici destekli aktif ve reaktif güç kontrolü

Yapılan bu çalışma ile, ülkemizin hali hazırda çok büyük bir kısmı değerlendirilememiş olan küçük su potansiyelinden yararlanarak elektrik üretimine katkı sağlamak üzere bir ÇKHES'in prototip tasarımı ve üretimi gerçekleştirilmiştir. Oluşturulan prototipin boyutlandırılmasında ve tasarımında, basitleştirilmiş hesaplamalar kullanılmıştır. Prototipin imalatı yerel imkânlarla yapılmıştır. Buradaki amaç, ÇKHES'lerin yerelde de yapılabilirliğini göstermek ve küçük sermayeli şirketlerin sektöre olan ilgisini arttırabilmektir.Çalışmada, pelton türbinli HES'lerde bulunan hidrolik, mekanik ve elektriksel sistemin özelliklerini bünyesinde barındıran gerçeğe yakın esnek yapıya sahip bir ÇKHES oluşturulmuştur. Ayrıca pelton türbininin doğrusallaştırılmış modeli kullanılarak sayısal benzetimi yapılmış ve geliştirilen bir yöntemle gerçeğe daha yakın hale getirilmiştir.Prototipin, lokal çalışma durumunda frekanstan bağımsız olarak adaptif gerilim kontrolü yapılmıştır. Adaptif kontrol yapısında PI ve PID parametreleri, bulanık mantık denetleyicisi ile hesaplanmıştır.Frekans kontrolünde, geliştirilen Yüksek Eğimde Durdurma (YED) tekniği ile adaptif hale getirilen PI kontrolörlü bir yapı kullanılmıştır. Bu yapı bir adım daha geliştirilmiş ve bulanık mantık denetleyici ile adaptif hale getirilen bir kontrol yapısı oluşturulmuştur. Böylece frekans kontrolü, Bulanık Mantık Denetleyicili adaptif kontrolör ile, gerilim kontrolü ise hem PI hem de PID kontrolörleri ile yapılmıştır. Değişik yük şartlarında generatörün çalışması incelenmiş ve sonuçlar grafikler halinde alınmıştır. Sistemin kontrolünde PLC S7-300 kullanılmıştır.