Şebekeye bağlı güneş enerjisi santralinin yük frekans kontrolü

En çok kullanılan alternatif enerji kaynaklarından biri olan fotovoltaik (PV) güç santrallerinin sisteme bağlanmasıyla birlikte çeşitli sorunlar ortaya çıkmaktadır. PV panellerin etkin verimi için sürekli olarak maksimum güç noktasında çalışması ve şebekede meydana gelen güç kalitesi sorunlarına cevap verme yetenekleri bu sorunların başında gelmektedir. Sistemde ani olarak yüklerin devreye girmesi veya çıkması durumunda şebeke frekansında bozulmalar meydana gelmektedir. Frekanstaki bozulmaları engellemek için şebekeye aktif güç enjekte edilmesi gerekmektedir. PV santrallerinin kendi ataletleri olmadığından ve maksimum güç izleme noktasında (MPPT) çalıştırıldıklarından yük frekans kontrolüne etkileri olmamaktadır. Uygulamada frekans kontrolü birincil kontrol, ikincil kontrol ve tersiyer talep kontrol olarak yapılmaktadır. Çalışmanın temel amacı, güneş santralinin yük frekans kontrolünü sağlayacak şekilde farklı yöntemler geliştirmektir. İlk önce PV modülün Matlab/Simulink'te benzetim çalışması yapılmıştır. Ardından güneş panellerinin sıcaklık ve radyasyon değerlerinin etkisi gösterilmiştir. Çalışmanın son adımında güneş santrallerin maksimum güçte çalışmasını sağlayan ve uygulamalarda en yaygın olarak kullanılan MPPT yöntemleri olan değiştir ve gözle, artan iletkenlik, fraksiyonel açık devre gerilimi ve bulanık mantık tabanlı MPPT yöntemlerinin benzetimi yapılmıştır. Bu çalışmaların sonucunda geleneksel MPPT'den farklı olarak esnek maksimum güç noktası takibi yapan FPPT yöntemi benzetim çalışması geliştirilmiştir. Önerilen sistemin benzetim sonuçları kapsamında FPPT ile yedek bir güç rezervi oluşturulmuştur. Yük frekansında oluşacak düşüşte yükün ihtiyacı olan aktif gücü şebekeye aktararak frekans düzenlemesi yapılmıştır. Ayrıca çalışma kapsamında şebekeye bağlı PV santrallerinin yük frekansını kontrol edebilmek için sanal senkron generatör çalışması yapılmıştır. Böylece sanal senkron generatör ile PV santrale düşüm katsayısı eklenerek ani olarak devreye giren farklı yüklerden dolayı yük frekansındaki salınımları engellenmiştir.