Yenilenebilir enerji kaynakları içeren zaman gecikmeli yük frekans kontrol sisteminin kararlılık analizi

Günümüzde, artan nüfus nedeniyle enerji tüketiminin artması, dünyada bulunan fosil kaynakların sınırlı olması ve çevreyi ciddi şekilde kirletmesinden dolayı, PV güneş enerjisi, rüzgâr enerjisi, yakıt pilleri gibi Yenilenebilir Enerji Kaynaklarına (YEK) olan ilgi artmaktadır. YEK tarafından üretilen enerjinin kullanılabilmesi için Yük Frekans Kontrol (YFK) sistemlerine entegre edilmesi gereklidir. YFK sistemlerinde veri iletimi ve alımı sırasında kullanılan haberleşme ağından dolayı zaman gecikmeleri yaşanmaktadır. Bu zaman gecikmeleri, sistem dinamiğini olumsuz etkilemekte ve hatta sistemin kararsızlaşmasına neden olmaktadır. Bu tezde, kazanç ve faz payları dikkate alınarak zaman gecikmesinin yük frekans kontrollü melez enerji üretim/depolama sistemlerinin kararlılığına olan etkileri incelenmiştir. İlk aşamada, zaman gecikmesi sisteme kararlılık analizi için eklenmiştir. Sistemin kararsız olmadan önce tolere edebileceği maksimum kararlılık gecikme sınır payı, literatürde mevcut olan üstel terimin yok edilmesi yöntemiyle teorik olarak hesaplanmıştır. Ayrıca oransal – integral (PI) kontrolör kazançlarının maksimum zaman gecikmesine olan etkileri araştırılmıştır. Daha sonra, verilen herhangi bir zaman gecikmesi değeri için, PI kontrolör kazançlarına bağlı olarak, kararlılık bölgeleri teorik olarak bulunmuştur. Çalışmanın ikinci aşamasında, Matlab/Simulink programı kullanılarak, teorik sonuçlar doğrulanmıştır. Elde edilen sonuçlar, zaman gecikmesinin sistem kararlılığı için ne kadar önemli olduğunu göstermiştir.