Aktif reaktif güç kontrol özelliklerine sahip hibrit FV-yakıt hücreleri sisteminin tasarımı

Yenilenebilir enerji kaynaklarının elektrik şebekesindeki payı giderek artmakta ve geleneksel enerji santrallerinin yerini almaktadır, dolayısıyla şebeke entegrasyon ihtiyaçları önemli bir endişe kaynağı haline gelmiştir. Hata durumlarında büyük yenilenebilir enerji santrallerinin şebeke bağlantısının aniden kesilmesi, güç istikrarı, güvenilirlik ve genel sistem işletimi ile ilgili sorunlara yol açabilir. Şebeke yönetmelikleri, iletim sistemi operatörleri tarafından entegrasyon gereksinimlerini karşılamak için geliştirilen yönergeler ve kuralları içerir. Şebeke yönetmeliklerinin önemli bir gerekliliği düşük gerilim geçiş (DGG) özelliğidir. Bu özellik, yenilenebilir enerji sistemlerinin arızalar sırasında şebekeye bağlı kalmasını, geleneksel tesisler gibi voltaj/frekans desteği sağlamayarak ve şebeke istikrarına ve güvenilirliğine katkıda bulunmasını gerektirmektedir. Farklı ülkelerin özel şebeke yönetmelikleri vardır, ancak genel olarak amaç, güç sistemlerinin istikrarlı ve güvenilir çalışmasını sağlamaktır. Bu tezde Türkiye'nin DGG gereksinimleri dikkate alınmıştır. Yenilenebilir enerji sistemlerinin LVRT gereksinimlerinin karşılanması, alternatif akım alternatif akım (AA) tarafında aşırı akımın önlenmesi ve eviricinin doğru akım (DA) tarafında aşırı gerilimin engellenmesi gibi önemli sorunların üstesinden gelmeyi gerektirir. Bu tezde, fotovoltaik (FV)-yakıt hücreli (YH) hibrit güç sisteminin DA voltaj stabilizasyonunu iyileştirmek ve şebeke arızaları sırasında AA tarafında aşırı akımı sınırlandırmak amacıyla yapay sinir ağı kullanan esnek bir aktif güç kontrol yöntemi geliştirilmiştir. Önerilen kontrol yönteminin performansını değerlendirmek için FV-YH hibrit sisteminin MATLAB/Simulink ortamında detaylı bir modeli geliştirilmiştir. Geliştirilen model FV-YH hibrit sisteminin DGG yeteneklerini test etmek amacıyla için dört farklı arıza tipinde simetrik ve asimetrik arızalara maruz bırakılarak analiz edilmiştir. Analizler sonucunda önerilen yöntemin DA-bara gerilim kararlılığını iyileştirdiği ve tüm arıza türlerinde gerilim sapmasını % 12.9 dip ve % 10.1 tepe arasında sınırladığı gözlemlenmiştir.