Elektrik Güç Sistemlerinde Harmonik Kaynaklarının Yerinin Saptanması

Abstract

Elektrik güç sistemlerine bağlı doğrusal olmayan cihazların çok hızlı artışı nedeniyle, harmonik bozulma seviyesinin ve yerinin belirlenmesine olan ilgi gün geçtikçe artmaktadır. Elektrik güç sistemlerinde harmonik bozulmaya neden olan etkenlerin yerinin saptanması, harmonik bozulmanın seviyesinin düşürülmesi çalışmalarının etkinliğini arttırabilir. Bununla birlikte, besleme gerilimini bozarak elektrik güç sisteminin verimliliğini azaltan sorumlu tüketiciler cezalandırılabilir. Bu tezde, öncelikle iletim sistemlerinde iki-uçlu empedans-tabanlı arıza yeri tespit etme metoduna örnekseme yapılarak, farklı frekanslı harmonik kaynakların yerini tespit etmek için yeni bir yaklaşım geliştirilmiştir. Bu yaklaşımda, ilk olarak harmonik kaynağı ile ölçüm alınan noktalardan biri arasındaki mesafe bir ölçüt olarak kullanılarak harmonik kaynağın yeri tespit edilmektedir. Bu çalışmada ayrıca empedans devreleri yaklaşımına dayanan harmonik kaynağı yerini saptama yöntemi ve ölçü aletlerinin optimum bir şekilde yerleştirilmesi için özgün bir algoritma geliştirilmiştir. Son olarak 30-baralı IEEE test sistemi ile yapılan Monte Carlo benzetimleri, geliştirilen yaklaşımın doğruluğunu ve performansını onaylamaktadır.

The level of harmonic distortion and location of harmonic sources is a concern due to the increase in non-linear devices in electric power systems. Harmonic mitigation techniques would be most effective when the location of the harmonic distortion source is known. In addition, responsible parties may be penalized for causing distortion in the supplied power that result in the loss of efficiency in power systems. In this thesis, firstly an approach in analogy to the two-end impedance-based fault location technique of transmission lines is proposed to locate harmonic sources with different harmonic orders. In this approach, the distance from the harmonic source to the one of the metering points is used as a measure to locate the harmonic source in the network. Furthermore, in this thesis a harmonic source location method and an original optimal meter placement algorithm based on impedance network approach are developed. Finally, the Monte Carlo simulation results of the IEEE 30-bus test system verify the performance and accuracy of the new approach.