Dağıtık üretim sistemlerinin dağıtım şebekeleri üzerindeki etkisi

Yenilenebilir enerji sektöründeki son gelişmeler, dağıtım şebekesinde dağıtık üretim sistemleri olarak rüzgar türbininin yeni bir enerji kaynağı olarak popülaritesini arttırdığını göstermektedir. Geleneksel şebeke ile ilişkili önemli faktörlerden biri, dağıtık üretim sistemlerinin koruma ve kontrol gereksinimleri iletim şebekesinden farklı olduğu için, dağıtık üretim sistemi şebekeye bağlandığında koruma ve ayar şemasının yetersiz olmasıdır. Böylece, birbirine bağlı bu sisteme sürekli olarak güç sistemi kararlılığında yeni zorluklar yüklenmektedir. Bu zorlukları giderebilmek veya en azından hafifletmek için, söz konusu dağıtık üretim sistemlerinin şebekeye etkileri ve boyutları uygun olmalıdır. Bu tezde, dağıtık üretim sistemlerinin arıza koşulları esnasında dağıtım şebekesi üzerindeki etkisi incelenmektedir. Arıza koşulları; kısa devre arızalarını, geçici olayları ve kısa süreli gerilim sarkmalarını içermektedir. Bu koşullara karşı koruma sistemi olarak kesiciler sağlam, etkin ve hızlı anahtarlama görevi yapmaktadır. Kesicilerin etkin, hızlı anahtarlama yapması için ters zamanlı aşırı akım rölesi kullanılmaktadır. Ayrıca bu tez, fotovoltaik gibi kaynaklar için de uygulanabilir ve geçerlidir ancak sadece rüzgar türbinleri örnek olarak seçilmiştir. IEEE'nin 30 baralı dağıtım sistemi, değişik arıza senaryoları için PSCAD/EMTDC programı ile analiz edilmiştir. Bu dağıtım sisteminde, arıza analizi için ve rüzgar türbininin bağlanacağı bazı baralar belirlenmiştir. Rüzgar türbininin gücü, bağlandığı baradan sonraki yüklerin tamamını karşılayacak şekilde seçilmiştir. Rüzgar türbini için bu yüklerle belirlenen gücün 1,5 katı seçilerek de analizler yapılmıştır. Rüzgar türbininin bulunup bulunmadığı her iki durum için baralardaki arıza öncesi akım ve gerilim değerleri elde edilmiştir. Ardından, bu baralarda sırayla faz-toprak ve üç faz-toprak arızaları yapılmıştır ve koruma sisteminin yapılan arızaları önlemesi sağlanmıştır. Son olarak, baralardaki arıza esnası akım ve gerilim değerleri elde edilip, baralara ait akım ve gerilim grafikleri çizdirilmiştir.