Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Merden YEŞİL
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Erdal Irmak
Eş Danışman: Kamil Çağatay Bayındır
Özet:
Yenilenebilir enerji kaynaklarının şebeke entegrasyonunda yaşanan hızlı gelişimler, frekans kontrolü ve dengeleme hizmetlerinin önemini artırmıştır. Bu bağlamda, bu tez çalışmasında Türkiye elektrik şebekesi için mevcut frekans kontrol sistemlerinin etkinliği değerlendirilmiş; bir Otomatik Üretim Kontrolü (AGC) modeli geliştirilerek performansı test edilmiştir. Ayrıca, rüzgar santrallerinin bu modele etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla ilk olarak hem statik hem de dinamik model indirgeme yöntemleri detaylı bir şekilde incelenmiştir. Bu yöntemler kullanılarak Türkiye elektrik şebekesinin dinamik yapısı sadeleştirilmiş ve 70 baralı indirgenmiş bir model geliştirilmiştir. Daha sonra, güç sistemlerinde frekans kontrol yapıları ele alınmış, AGC mekanizmasının genel yapısı ve literatürdeki gelişmeler gözden geçirilerek sekonder frekans kontrolü için bir AGC yapısı önerilmiş, bu yapının detaylı modeli ve benzetim sonuçları verilmiştir. Benzetimlerde, normal durum, üretim kaybı, tüketim kaybı gibi farklı senaryolar altında santral tepkileri ve sistem durumu analiz edilmiştir. Ayrıca, AGC bloklarında PI katsayılarının etkisi de test edilmiştir. Çalışmanın ilerleyen aşamalarında, rüzgar santrallerinin frekans kontrolüne katkısı incelenmiş ve bu amaçla geliştirilen kontrol yapıları detaylandırılmıştır. Deloading kontrolü, primer, sekonder ve tersiyer frekans kontrol yapıları ele alınmış ve koordineli frekans kontrolü üzerinde durulmuştur. Yukarı ve aşağı yönlü üretim artırma ve azaltma senaryoları altında rüzgar santrallerinin AGC katılım modeli geliştirilerek test edilmiştir. Son olarak, yapılan çalışmaların sonuçları ve öneriler sunulmuştur. Bulgular, hem geliştirilen AGC modelinin rüzgar santralleriyle entegre edildiğinde frekans sapmalarını etkin bir şekilde düzeltebildiğini ve sistem kararlılığını artırdığını göstermekte hem de Türkiye elektrik şebekesi için yenilenebilir enerji kaynaklarının entegrasyonunu destekleyen stratejilerin geliştirilmesi ve uygulanması açısından önemli bulgular sunmaktadır. Tezde ayrıca enerji politikaları ve şebeke yönetimi konularında gelecekteki çalışmalar için önerilerde bulunulmuştur.
Anahtar Kelimeler : Otomatik üretim kontrolü, frekans kontrolü, yenilenebilir enerji entegrasyonu, model indirgeme