Tarımsal sulama sistemlerinde enerji verimliliği ve şebeke kararlılığı için d-statcom uygulaması: Modelleme, simülasyon ve performans analizi

Bu tez çalışmasında, tarımsal sulama sistemlerinde reaktif güç yönetimi ve gerilim kararlılığını artırmaya yönelik bir çözüm olarak D-STATCOM’un modeli geliştirilmiş ve performansı incelenmiştir. Çalışmada, D-STATCOM’un reaktif güç dengeleme, gerilim düzenleme ve frekans kontrolü üzerindeki etkileri MATLAB Simulink ortamında modellenmiş ve analiz edilmiştir. Tarımsal sulama sistemleri, genellikle yüksek reaktif güç talebi nedeniyle şebeke kararlılığı ve enerji kalitesini olumsuz etkileyebilen motorlar ve pompalar gibi endüktif yüklerin yoğun olduğu sistemlerdir. Bu çalışmada, D-STATCOM’un sulama fiderlerindeki reaktif güç dalgalanmalarını dengeleyerek güç faktörünü iyileştirdiği ve gerilim seviyelerini stabilize ettiği gösterilmiştir. Simülasyon sonuçları, D-STATCOM’un yük değişimlerine hızlı bir şekilde yanıt verdiğini ve sistem kararlılığını artırdığını ortaya koymaktadır.Çalışmada, D-STATCOM’un kontrol mekanizmaları detaylı bir şekilde incelenmiş, referans gerilim (Vref) ve referans akım (Iqref) değerlerine dayalı reaktif güç yönetimi başarıyla gerçekleştirilmiştir. Endüktif yüklerin neden olduğu gerilim düşüşlerinde D-STATCOM’un reaktif güç sağlayarak, kapasitif yüklerin neden olduğu gerilim yükselmelerinde ise reaktif güç çekerek gerilim profillerini stabilize ettiği tespit edilmiştir. Ayrıca, inverter çıkışındaki harmoniklerin LC filtrelerle temizlenmesi sayesinde enerji kalitesinin artırıldığı ve sistemin güvenilirliğinin sağlandığı görülmüştür. Simülasyon verileri, D-STATCOM’un devreye girdiği durumlarda, şebeke kararlılığının yaklaşık 0.1 saniye gibi kısa bir sürede sağlandığını göstermiştir. Güç faktörünün 0.7 seviyesinden 0.95 seviyesine çıkarılması ve enerji kayıplarının %15 oranında azaltılması, D-STATCOM’un tarımsal sulama sistemlerinde enerji verimliliği sağlama konusundaki etkinliğini ortaya koymaktadır. Bu çalışma, tarımsal sulama fiderlerinde reaktif güç yönetimi ve enerji kalitesinin artırılması için D-STATCOM’un önemli bir çözüm sunduğunu göstermektedir. Gelecekte, D-STATCOM’un yenilenebilir enerji kaynakları ve enerji depolama sistemleriyle entegrasyonu, bu teknolojinin daha geniş çaplı uygulamalarını destekleyebilir. Bu bağlamda, çalışma bulguları, tarımsal sulama sistemlerinde enerji verimliliği, şebeke kararlılığı ve sürdürülebilir enerji yönetimi için D-STATCOM’un kritik bir araç olduğunu kanıtlamaktadır.