Enerji depolama tesisi içeren akıllı şebeke sisteminde puant yük dengelemesi için durum izleme ve kontrol algoritması geliştirilmesi

Ülkemizde ve dünyada yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ilgi giderek artmaktadır. Özellikle rüzgar-güneş gibi mikro şebekelerin sayısının her geçen gün artması ve enterkonnekte sisteme dahil edilmesi yeni şebeke kontrol yöntemlerinin üzerinde çalışılmasını gerektirmektedir. Bununla birlikte sürekli artan güç talebini karşılamak için enerji verimliliği yöntemlerini artırmanın yanı sıra enerjinin sürekliliğini sağlamak amacıyla da güç sistemine yeni enerji kaynaklarının dahil edilmesi kaçınılmazdır. Bu kapsamda akıllı şebekelerde son kullanıcı tarafında daha fazla dağıtılmış üretim ve ayrıca enerji depolamaya da olanak tanıyan mikro şebekelerin kurulması önem arz etmektedir. Sayıları her geçen gün artan ve daha da hızla artacak olan elektrikli araçlar gibi mobil ve değişken yüklerin şebeke üzerinde oluşturabileceği dengesizlikler konusu için de çözüm arayışları devam etmektedir. Bu kapsamda, hem enerjinin sürekliliğini hem de puant yük dengelemesi bakımından dağıtım sistem operatörü için güç sisteminde işletim esnekliğini sağlayabilmek amacıyla güneş enerji santralleri ile birlikte enerji depolama teknolojileri ön plana çıkan konular arasında yer almaktadır. Bu tez çalışmasında, enerji depolama tesisi olarak batarya paketi içeren bir akıllı şebeke sisteminde; işletim esnekliği ve puant yük dengesinin sağlanması amacıyla durum izleme ve kontrol algoritması geliştirilmesi üzerine çalışılmıştır. Bu amaçla deneysel çalışmalar için Manisa Celal Bayar Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü'nde yer alan De Lorenzo firmasına ait akıllı şebeke sistemi kullanılmıştır. Bu akıllı şebeke sistemine göre boyutlandırılmış bir batarya paketi enerji depolama birimi olarak güç sistemine entegre edilmiştir. Güneş enerjisi üretim birimi ve batarya paketi için durum izleme ve kontrol yazılımı LabVIEW™ programında gerçekleştirilmiştir. Batarya paketinin sisteme entegrasyon koşullarını sağlayan bir algoritma geliştirilmiştir. Geliştirilen kontrol algoritmasının testleri için Manisa iline ait 2020 yılı puant yük verileri örnek olarak alınmıştır. Ayrıca, oluşturulan senaryo gereği dağıtım sistem operatörüne işletme esnekliği imkanı verecek çeşitli talep cevabı programları dikkate alınmıştır.