Elektrik Enerji Sisteminde Facts-upfc Cihazının Etkilerinin İncelenmesi

Abstract

Enerji iletim sistemlerinin ana problemi güç akışı kontrolu ve gerilim ayarlamasıdır. Bu çalışmada, FACTS cihazlarının enerji iletim sistemlerine etkisi araştırılmış, FACTS sistemleri içinden UPFC (Bütünleştirilmiş Yük Akış Kontrolcusu)’ye odaklanılmıştır. UPFC, tüm FACTS kontrolörlerin yeteneklerini birada yapabilen bir kontrolcüdür. Bu yüzden, bu çalışma UPFC’nin güç sistemine etkisini bulma amaçlıdır. Tezde; FACTS sistemlerinin genel olarak yapısı, çalışma prensipleri, sınıflandırılması anlatılmıştır. Ayrık UPFC modeli (Decoupled UPFC Model) yük akış programına entegre edilerek yük akış çalışmaları yapılmıştır. Model sistemler üzerinde Ayrık UPFC Modeli [10] ve Fazör UPFC Modeli [16] ile durum çalışmaları yapılarak UPFC’nin etkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Baraların gerilim ayarlaması ve hatların yüklenmeleri ile ilgili güvenlik indisleri ile sistemlerin güvenilirliğine UPFC’nin etkisi belirlenmiştir. Örnek sistem çalışmaları, Ayrık UPFC Modeli ve Fazör UPFC Modeli ile olmak üzere iki farklı yönden yapılmıştır. Ayrık UPFC Modeli kullanılarak yapılan sürekli hal çalışmalarında UPFC’nin güç akış kontrolcüsü özelliği ile bara gerilimi düzenleyici özelliği araştırılırken, Fazör UPFC Modeli kullanılarak yapılan durum çalışmalarında ise UPFC’nin arıza durumundaki davranışı incelenmiştir. İki farklı UPFC modeliyle yapılan yük akışı çalışmalarında ortaya çıkan sonuçların karşılaştırılması yapılmış ve farklılıklar belirtilmiştir. Fazör Model ile yapılan arıza çözümlemeleri, UPFC’nin hattında ve UPFC’nin olmadığı hatta arıza olması durumuna göre iki farklı şekilde değerlendirilmiştir. Sonuç olarak; UPFC iletim sistemlerine yük akışını kontrol ederek enerji tıkanıklıklarına çözüm getirebilmektedir ve yeni iletim hatlarının kurulmasına gerek olmaksızın varolan sistemlerden daha fazla faydalanılarak yatırım maliyetleri azaltılmaktadır. Bununla birlikte esnek yük akışı sağlanmakta ve bara gerilimlerinde kontrol mümkün olmaktadır. Bunların dışında sistemin kararlılığı UPFC ile artırılabilmektedir.

Main problems of energy transmission systems are power flow control and voltage regulation. In this study, it is investigated that FACTS devices effects on energy transmission systems. UPFC (Unified Power Flow Controller), from inside of FACTS devices is focused. UPFC is a controller that is able to do all which whole controllers seperately can do. Therefore, this study is intended to examine UPFC effects in power transmission system. In this thesis, it is described that generally FACTS System structure, operating principle and classification. Load flow studies are done integrating decoupled UPFC model to load flow program. It is aimed to determine effect of UPFC doing case studies with Decoupled UPFC Model[10] and Phasor UPFC Model[16]. Effect of UPFC in system reliability is determined with security indexes are relating to bus voltage and line flow. Case studies, were carried out two different methods as using Decoupled UPFC Model and Phasor UPFC Model. UPFC’s behavior is examined in faulty system state in case studies, is used Phasor UPFC Model, while the characteristic of UPFC in power flow control is researched in steady state studies, is used Decoupled UPFC Model. The results in load flow studies were realized with two different UPFC model, were compared and the differences were brought out. Faulty analysies is done with Phasor UPFC Model, is evaluated two different ways as faulty on the line which has UPFC and faulty on the line which doesn’t have UPFC Consequently, UPFC is able to deal with system congestions controlling load flow in transmission system and investment costs is reduced providing more benefit from existent systems without new transmission system installations. Nevertheless, it can be possible to provide flexible load flow and to control bus voltage.