Esnek Alternatif Akım İletim Sistemleri Kontrolörlerinin İncelenmesi Ve Şebeke Üzerindeki Etkileri

Abstract

Bu tezde, EAAİS (esnek alternatif akım iletim sistemleri) kontrolörlerinin tanımlanması, gelişimi, sınıflandırılması, çalışma prensipleri ele alındıktan sonra 5-baralı, 11-baralı, 14-baralı test sistemleri ve 80-baralı 380kV/154kV Trakya bölgesi elektrik enerji iletim sistemi üzerinde benzetim yapılarak genel hatlarıyla yararları ortaya koyulmuştur; bu faydalar açısından paralel ve seri bağlı kompanzatörlerin birbirleriyle karşılaştırılması yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar; seri bağlı kompanzatörlerin reaktif güç kayıplarını azalttığı ve hattın transfer kapasitesini arttırdığı; paralel bağlı kompanzatörlerin bağlandıkları noktada reaktif güç desteği ile bara gerilimlerini istenilen değerde tuttuğu; tüm EAAİS cihazlarının küçük işaret kararlılığında sistemi daha kararlı bir noktaya taşıdığı; salınımlı çalışmaya geçiş noktasında paralel bağlı kontrolörlerin seri bağlı kontrolörlere göre kararsızlık sınırını daha yukarıya taşıdığı; tüm EAAİS cihazlarının gerilim çökmesine karşı sistemin en yüksek yüklenebilme noktasını daha üst bir noktaya çıkarttığı; yine paralel bağlı kompanzatörlerin seri bağlı kompanzatlörlere göre yüklenmeye daha fazla izin verdiği; sistemin hem salınımlı çalışmaya geçtiği hem de gerilim çöküntüsüne uğradığı noktaların, paralel ve seri bağlı kompanzatörlerin bir arada kullanılması durumunda tek başlarına kullanılmalarına göre yukarı doğru ötelendiği; şebekedeki hatlardan birinin devre dışı kalması durumunda bara gerilimleri, generatör rotor hızları ve rotor açılarında meydana gelen salınımlı çalışma modunun EAAİS cihazları ile bastırıldığı; üçüncü kuşak kontrolörlerin dinamik cevaplarının ikinci kuşak kontrolörlere göre daha hızlı olduğu ve salınım genliklerini yarı yarıya azalttığı yönündedir.

In this thesis, first the definition of FACTS, their classification and working principles are covered and then their benefits are putted by making a simulation on 5-bus, 11-bus, 14-bus test systems and 80-bus 380kV/154kV Trakya electrical energy transmission system. In this point of view parallel and serial connected compensations are compared with each other. The results shows: serial connected capacitors decreased the reactive power loss and they improved the line’s transfer capacity; parallel connected capacitors keeps bus voltage at the desired level at where they are connected; all FACTS devices moves the system to the more stable position at small signal stability; at transition to the oscillated operation, parallel connected capacitors enhances the instability level better than serial connected capacitors; all FACTS devices improves the maximum load level of system against voltage collapse; parallel connected controllers permits more loading compared to the serial connected controllers; usage of both parallel and serial connected capacitors together have better improvement than when they are used alone on voltage collapse and transition to oscillation period. Oscillations in bus voltage, generator’s rotor speed and rotor phase angle which are caused by loss of a single line on a network are compensated by FACTS devices, third generation controllers have better dynamic responses than second generation ones and they reduces oscillation amplitude twice.