Enerji iletim hatlarında enerji depolama sistemlerinin etkilerinin incelenmesi

Günümüz enerji iletim sistemleri, yenilenebilir enerji kaynaklarının (YEK) artan entegrasyonu ve senkron generatörlerin azalan payı nedeniyle frekans salınımları, gerilim kararsızlığı ve atalet eksikliği gibi kritik sorunlarla karşı karşıyadır. Bu tez çalışması, enerji depolama sistemlerinin (EDS) iletim hatlarındaki şebeke performansı üzerindeki teknik etkilerini kapsamlı bir şekilde incelemektedir. Çalışmada, DIgSILENT PowerFactory 2023 programı kullanılarak 9 baralı bir test şebekesi modellenmiş; senkron generatörler, 100 MW fotovoltaik (PV) santral ve 30 MW EDS entegre edilmiştir. Senaryolar, 250 ms süreli 3-fazlı kısa devre ve %70 ani yük artışı gibi kritik durumları içermekte olup, RMS benzetim yöntemi ile analiz edilmiştir. Bulgular, PV entegrasyonunun 3-fazlı kısa devre sonrası frekansı 52 Hz'e yükselterek rotor açısı kararsızlığına yol açtığını göstermiştir. EDS entegrasyonu ise sanal atalet mekanizması ve 50 ms'den kısa tepki süresiyle frekansı nominal değer (50 Hz) seviyesine çekmiş, rotor salınımlarını sönümlemiş ve sistem kararlılığını sağlamıştır. Değişken yük senaryosunda (%70 yük artışı), EDS'siz sistemde frekans 48.5 Hz'e düşerek kararsızlaşırken, EDS desteğiyle sistem 49.8 Hz'de kararlı kalmıştır. Bu sonuçlar, EDS'lerin YEK yoğun şebekelerde frekans regülasyonu, geçici kararlılık ve sanal atalet sağlama kapasitesini kanıtlamaktadır. Bu tez çalışması, literatürde dağıtım seviyesi odaklı EDS araştırmalarının aksine, iletim hatlarındaki yüksek güç taleplerine yönelik teknik boşluğu doldurmaktadır. Gelecek çalışmalarda farklı depolama teknolojilerinin iletim altyapısına entegrasyonu ve maliyet-fayda analizleri önerilmektedir.