Rüzgar ve güneş hibrit güç üretim sisteminin şebekeye entegre edilmesi ve güç kalitesi kontrolünün incelenmesi

Günümüzde konvansiyonel enerji kaynakları hızla tükenmektedir. Bunun aksine enerji talebinin artması yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ihtiyacı tetiklemiştir. Konvansiyonel temel enerji kaynaklarının çevreye zararlı etkileri, kaynaklara ulaşım sorunu gibi dezavantajları yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelmeye neden olmuştur. Yenilenebilir enerji kaynaklarının enerji talebinde kullanımı giderek artması ile birlikte bu enerji kaynaklarının elektrik enerjisi üretiminde kullanılması da artmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarından olan rüzgar ve güneş enerjisinin elektrik üretiminde kullanımı yaygınlaşmaya başlamıştır. Bunun nedeni olarak bu enerji çeşitlerinin herhangi bir yakıta ihtiyaç duymamaları, temiz ve çevreye zararlı etkileri olmaması gösterilmektedir. Rüzgar ve güneş enerjisinin avantajlarından faydalanılarak hibrit güç üretim sistemleri geliştirilmiştir. Hibrit sistem iki veya daha fazla kaynağın bir araya getirilmesiyle oluşturulmaktadır. Bu kaynakların bir araya getirilip hibrit güç üretim sistemi oluşturulmasının amacı ise kaynakların birlikte kullanımını sağlamak ve böylece verimliliği arttırmaktır. Ayrıca kaynaklardan birinin olmaması veya azalması durumda diğer kaynaktan sistem için gerekli enerji ihtiyacının karşılanması sağlanacaktır. Tezde modellenmiş olan rüzgar ve güneş hibrit güç üretim sisteminde kullanılan PV paneller ve rüzgar türbini çıkışına akülerle birlikte şebeke gücü ve frekansını sağlayan hibrit güç inverteri bağlanıp çıkışından yükler beslenilmiştir. Sistemi oluşturan PV panellerin ve rüzgar türbininin ürettiği enerji, akım ve güç değerleri ayrıca panellerin ve türbinin durumu hibrit güç inverterinde kaydedilmiştir. Kaydedilen bu veriler sayesinde hibrit güç üretim sistemin verimliliği değerlendirilmiş olup verimliliği arttırmak üzere gerekli işlemler yapılabilmektedir. Güç sistemlerinde kararlılık, dengeli bir çalışma halidir ve bozucu etkiler sonrası sistemin eski kararlı haline tekrar gelebilmesidir. Tüketicilere ulaştırılacak enerjinin kararlı ve verimli olması son derece önemlidir. Bu tez çalışmasında rüzgar ve güneş güç üretim sisteminden oluşan, şebekeye bağlı bir hibrit elektriksel güç üretim sistemine ait güç kalitesi ve bulanık mantık (Fuzzy Logic) ve klasik (PI) denetleyicisi yöntemleri kullanılarak bu güç üretim sisteminin modellenmesi ve analizi yapılmıştır. Modelleme Matlab/Simulink ortamında fotovoltaik panel ve rüzgar türbinleri ile oluşturulmuş ve kontrol analizi yapılarak analiz sonuçları sunulmuştur. Hibrit güç üretim sisteminin ve şebekenin frekans, faz, gerilim, güç ve harmonik ölçümleri incelenmiştir. Bunun yanında senkronizasyon sürecinde hibrit güç üretim sistemi ile şebeke arasında gerilim ve frekans dalgalanma süreleri, sistem yüksüz iken şebekede meydana gelen gerilim artışları, senkronizasyon sonrasında hibrit sistemde yük ve şebekede ölçülen gerilim, güç, frekans ve faz açısı değerleri ayrı ayrı gösterilmiştir. Simülasyon sonucunda ortaya çıkan grafiklere ve ölçüm değerlerine göre hibrit güç üretim sistemin performansı analiz edilmiştir. Yapılan bu tez çalışması ile hibrit güç üretim sisteminde üretilen elektrik enerjisinin bulanık mantık ile kontrolü yapılarak üretilen enerjinin daha kararlı ve daha verimli hale getirilmesi amaçlanmaktadır. Anahtar Kelimeler: Güç Kalitesi Kontrolü, Rüzgar Güneş Hibrit Sistem, Güç Üretim Sistemleri