Süperkapasitör içerikli depolama sistemlerinin dağıtım şebekesine etkisinin incelenmesi

Günümüzde hızla artan enerji talepleri, elektrik dağıtım şebekelerinde güç kalitesi, enerji sürekliliği ve yük dengeleme konularında ciddi zorluklar doğurmaktadır. Özellikle yenilenebilir enerji kaynaklarının sisteme entegre edilmesiyle birlikte, şebeke dinamikleri daha karmaşık hale gelmiş ve ani yük değişimlerine karşı daha esnek, hızlı tepki verebilen, güvenilir sistem çözümlerine olan ihtiyaç artmıştır. Enerji depolama sistemleri; farklı enerji yoğunlukları ve tepki sürelerine sahip bileşenleri aynı yapıda birleştirebilme kabiliyetleri sayesinde dikkat çeken bir çözüm alternatifi hâline gelmiştir. Bu tez çalışmasında, alçak gerilimli dağıtım şebekelerinde güç kalitesini artırmak ve şebeke kararlılığını desteklemek amacıyla, lityum demir fosfat (LFP) batarya ve süperkapasitör bileşenlerinden oluşan bir hibrit enerji depolama sistemi tasarlanmış ve gerçek saha koşullarında uygulanarak değerlendirilmiştir. Sistem, enerji yoğunluğu ve güç yoğunluğu dengesine uygun olarak yapılandırılmış; inverter aracılığıyla şebekeye paralel şekilde entegre edilmiştir. Gerçekleştirilen testlerde, yalnızca şebeke enerjisi ile çalışan sistem ve hibrit sistem aktifken çalışan sistem olmak üzere iki farklı senaryo ele alınmıştır. Yapılan ölçümler; frekans ve gerilim stabilitesi, gerilim dengesizliği, harmonik ve süperharmonik bozulmalar, geçici olaylar ve ITIC eğrisi çerçevesinde analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, hibrit sistemin şebekeye zarar vermeden entegre edilebildiğini, voltaj dalgalanmalarını sınırlayarak güç kalitesini iyileştirdiğini ve geçici olaylara karşı sistem performansını artırıcı etkide bulunduğunu ortaya koymuştur. Bu çalışma, hibrit enerji depolama sistemlerinin yalnızca enerji yönetimi açısından değil, aynı zamanda güç kalitesinin sürekliliği ve sistem güvenliği açısından da önemli bir çözüm sunduğunu göstermektedir. Elde edilen bulgular, bu sistemlerin dağıtım şebekelerinde daha yaygın ve ölçeklenebilir biçimde uygulanabileceğine yönelik teknik bir temel oluşturmaktadır.