Dağıtık üretimli şebekelerde adalaşma tespiti

Yakıt hücreleri, rüzgar türbinleri, fotovoltaik enerji gibi yeni teknolojilerdeki ilerlemeler ile birlikte güç elektroniğindeki yenilikler, müşterilerin daha iyi güç kalitesi ve güvenilirlik için talepleri, enerji endüstrisini dağıtık tesisler için değişmeye zorlamaktadır. Dolayısıyla dağıtık üretim (DÜ) son zamanlarda piyasa deregülasyonları ve çevresel kaygılar nedeniyle enerji endüstrisinde büyük bir ivme kazanmıştır. Dağıtık üretim kaynaklarının şebekeye entegrasyonu bazı teknik zorluklar oluşturmaktadır. Adalaşma bu teknik zorluklardan biridir. Adalaşma, dağıtım sisteminin bir kısmının güç sisteminin geri kalanından elektriksel olarak ayrıldığı durumda oluşmak ile birlikte aynı zamanda dağıtık jeneratörler tarafından sistemin geri kalan kısmına enerji verilmeye devam etmesi ile meydana gelir. Bir dağıtık jeneratörü güç dağıtılmış sisteme bağlamak için önemli bir gereklilik, dağıtık üretim sisteminin ada tespitini algılama yeteneğidir. Ada durumunda jeneratörlerin devreye girmemesi, jeneratörler ve bağlı yükler için bir takım sorunlara yol açabilir. Mevcut endüstri uygulaması, adalaşma durumunun ortaya çıkmasından hemen sonra tüm dağıtık jeneratörlerin bağlantısını kesmektir. Genel olarak, dağıtılmış bir jeneratörün bağlantısı, ana beslemenin kesilmesinden sonra 100 ila 300 ms içinde kesilmelidir. Böyle bir hedefe ulaşmak için, her dağıtık üretim kaynağının, vektör dalgalanma rölesi ve frekans değişim oranı rölesi gibi ada oluşturma önleyici cihazlar olarak da adlandırılan bir ada tespit cihazı ile kullanılmalıdır. Bu rölelerin dışında adalaşmayı tespit etmek için bazı yöntem ve teknikler bulunmaktadır. Bu yöntemler bölgesel ve endirekt teknikler olarak iki başlık altında toplanmaktadır. Bu çalışmada, ETAP programının ANSI standartına göre hazırlanmış örnek devresi üzerinden analiz çıktıları elde edilmiştir. 2.5 MW gücünde ki rüzgar türbininin entegre edildiği durumda oluşan bir sistem vaka çalışması ele alınmış ve ada durumunda rüzgar türbininin bağlı olduğu baranın frekans ve gerilim değerlerine bakılarak ada durumunun tespiti konusunda sonuçlara varılmıştır. Ada durumunda rüzgar türbininin hatve açısı, aktif güç, reaktif güç ve mekanik güç değerlerinde değişim kullanılarak ada tespiti konusunda çalışmalar yapılmıştır. Yapılan incelemeler; normal çalışma, ani yük değişimi, rüzgar türbininin şebekeden kopma durumu gibi ada oluşturma ve olası ada dışı koşullar üzerinde test edilmiştir. Güç dağıtım şebekesinde ada durumunda oluşan durum tespitinde frekans, gerilim ve rüzgar türbininin hatve açısı, mekanik güç, aktif güç ve reaktif güç üzerindeki etkileri üzerinden elde edilen veriler ile sonuca ulaşılmıştır.