Elektrik güç sistemlerinde bulanık mantık tabanlı yük-frekans denetimi ve bir sayısal mesafe rölesi

Senkron generatörlerin kararlı çalışabilmeleri için, güç sistemlerinde yük-frekans denetimi önemli bir yer tutar. Yük değişimlerinin sebep olduğu küçük osilasyonlar sistemin endüktansı ve mekanik eylemsizliği ile kendi içinde giderilebilse de, arıza veya büyük yük değişimlerinin meydana getirdiği büyük osilasyonlar, sistem kararlılığını kaybetmeden önce giderilmek zorundadır. Elektrik iletim hatlarında bir anza meydana geldiğinde, sistemin kararlı çalışabilmesi için, arızanın koruma röleleri tarafından zamanında algılanması gerekmektedir. Laboratuvar imkanlarında kurulabilen deney seti esas alınarak sistemin dinamik simülasyon modeli geliştirilmiştir. Bu modelde türbinin yerini alan bir doğru akım motoru 3 fazlı senkron generatörü sürmektedir. Senkron generator uçlarında ise 3 fazlı ayarlabilir direnç yükü bulunmaktadır. Bu çalışmanın ilk kısmında şebekeden ayrı, tek basma bir yükü besleyen bir senkron generatörün çıkış frekansı, bulanık mantık tabanlı bir denetleyici ile kontrol edilmektedir. İstek gücünde meydana gelen herhangi bir değişiklikte, denetleyici, senkron generatöre verilen mekanik giriş gücünü kararlılık sınırları dahilinde ayarlayarak sistem hızının dolayısıyla frekansın sabit kalmasını sağlar. Koruma röleleri analog ya da sayısal olabilirler. Ancak mikroişlemcilerin gelişmesinden sonra sayısal röleler, doğrulukları, bakımları ve düşük maliyetleri nedeniyle daha çok tercih edilmeye başlanmışlardır. Dolayısıyla bu çalışmanın ikinci kısmında bir sayısal mesafe rölesinin performansı incelenmektedir. Yukarıda tanımlanan aynı güç sistemi dinamik modeli kullanılarak, 3 fazlı direnç yükü ile temsil edilen iletim hattı modelindeki arızaların algılanması için sayısal rölenin çalışması simülasyonla incelenmektedir. Anahtar Kelimeler: Enerji sistemleri, senkron generator, bulanık mantık kontrol, yük- frekans kontrolü, sayısal mesafe rölesi, enerji sistemlerinin korunması.