Şebeke oluşturan eviricilerin modellenmesi ve farklı kontrolcü yaklaşımları altında analizi

Yenilenebilir enerji kaynaklarının şebekeye entegrasyonu, çevresel endişeler ve teknolojideki ilerlemelerle birlikte son on yıllarda önemli bir büyüme göstermiştir. Fotovoltaik (PV) ve rüzgar tabanlı sistemler, şebekeye bağlanmak için eviricilere güvenen bu geçişte önemli oyunculardır. Bu tür kaynaklar, inverter tabanlı kaynaklar (IBR) olarak bilinir ve çevresel faydalar sağlamakla birlikte sistem ataleti, akım sınırlaması ve gerilim ile frekans kontrolü gibi teknik zorluklar da sunar. Bu zorlukların üstesinden gelmek, yenilenebilir enerjinin artan penetrasyonu karşısında modern güç sistemlerinin güvenilirliğini ve istikrarını sağlamak için kritik öneme sahiptir. Şebeke oluşturan (GFM) ve şebeke takip eden (GFL) kontrol metodolojileri, IBR'lerde bu zorlukları aşmak için kullanılan iki önemli yaklaşımdır. GFM inverterler, modern güç sistemlerinde yenilenebilir enerji kaynaklarının entegrasyonunu kolaylaştıran ve şebeke istikrarını sağlayan temel bileşenler olarak ortaya çıkmıştır. Bu tez, çeşitli kontrol yaklaşımları altında şebeke oluşturan eviricilerin modellenmesi ve analizi üzerine odaklanarak, bu sistemlerin geliştirilen kontrol yöntemleri ile performanslarını optimize etmeyi amaçlamaktadır. Mevcut çalışmalarda, şebeke oluşturan inverterlerin prensiplerine dair içgörüler sunularak, sistemin istikrarı ve güvenilirliğini sağlamak için doğru modelleme ve kontrol stratejilerinin önemi vurgulanmaktadır. Dönüştürücü topolojisi, kontrol algoritmaları ve şebeke dinamikleri gibi faktörler göz önünde bulundurularak farklı modelleme yaklaşımları değerlendirilmektedir. Gerilim kontrolü, frekans kontrolü ve droop kontrolü gibi kontrol yaklaşımları detaylı bir şekilde incelenmiş, bu yaklaşımların istikrar, geçici yanıt ve şebeke desteği üzerindeki etkilerine vurgu yapılmıştır. MATLAB-Simulink kullanılarak yapılan simülasyon çalışmaları, doğrusal kuadratik düzenleyici (LQR) gibi optimal kontrol stratejileri altında şebeke oluşturan inverterlerin performansını analiz etmek için gerçekleştirilmiştir; istikrar, frekans düzenlemesi ve şebeke senkronizasyonu gibi temel metrikler değerlendirilmiştir. Bu tez çalışması, GFM inverter tasarımı ve yenilenebilir enerji sistemlerindeki uygulamasının optimize edilmesi için değerli bir rehber niteliğinde olup şebeke güvenilirliğinin artırılmasına ve daha fazla yenilenebilir enerji entegrasyonuna zemin hazırlamaktadır.