Statcom içeren güneş-rüzgar hibrit mikroşebekenin modellenmesi ve optimizasyonu

Mikroşebekelerin yaygınlaşması ve güneş-rüzgar enerjisi sistemlerinin kurulu güçlerinin artmasıyla şebeke üzerine olumsuz etkileri artmakta, buna yönelik çeşitli önlemlerin alınması için yapılan çalışmalar önem kazanmaktadır. Güneş ışınımı ve rüzgârın doğal kesintili özelliklerinden dolayı şebekeden bağımsız güneş-rüzgâr gibi yenilenebilir enerji sistemleri, her an değişen yük talebini karşılamada tamamen güvenli olmadığından, güç kararsızlıkları yaşanmaktadır ve reaktif güç kompanzasyonu yapılarak hibrit bir sistem oluşturmak mantıklı bir çözümdür. Bu tez çalışmasında öncelikle çift beslemeli asenkron generatör (ÇBAG) tabanlı rüzgar sistemi ve statik senkron kompanzatör (STATCOM) modellenmiştir. Tüm sistemin simülasyonu, güneş-rüzgar hibrit mikro-şebekenin STATCOM reaktif güç analizi ve performans analizi Matlab/Simulink'te yapılmıştır. STATCOM'un kontrol devresindeki dört adet oransal-integral (PI) denetleyici parametreleri sezgisel algoritma teknikleri kullanılarak optimize edilmiş, gerilim kararlılığı ve reaktif güç kontrolü üzerine tatmin edici sonuçlar alınmış ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Opal-RT teknolojisi ile fiziksel olarak kurulan çift beslemeli asenkron generatör tabanlı rüzgar enerji sistemine ve bu sisteme STATCOM eklenerek gerçek zamanlı çalışmalar yapılmıştır. Optimizasyon yönteminin etkinliğini değerlendirmek için izleme hatalarına dayanan çeşitli performans kriterleri kullanılmıştır. Ayrıca, geleneksel ayarlama metodu ve genetik algoritma optimizasyonu metodu gerçekleştirilmiş ve sırasıyla doğal su döngüsünü temel alan bir doğadan esinlenmeli optimizasyon algoritması ve bakterilerin yiyecek arama optimizasyonu metodu ile karşılaştırılmıştır. Optimize edilmiş kontrol parametreleri, çift beslemeli bir asenkron generatörü rüzgar enerjisi deney düzeneğinde değerlendirilmiştir. Her bir optimizasyon yönteminin etkinliğini doğrulamak için deneysel sonuçlar sunulmuştur. Optimize edilmiş kontrol parametreleri Opal-RT teknolojisi ile deneysel bir kurulumda sabit ve değişken rüzgar hızı altında test edilmiştir. Farklı optimizasyon yöntemleri ve koşulları için deneysel sonuçlar, su döngüsü optimizasyon yöntemi ve bakteri yemek arama optimizasyon yönteminin etkinliğini doğrulamak için sunulmuştur.