Akademik Veri Yönetim Sistemi
Dağ B. (Yürütücü)
TÜBİTAK Projesi, 2013 - 2016
Yenilenebilir enerji kaynaklarını da
içeren dağıtık üreteçlerden oluşan mikro ağlar, günümüzde akıllı ağlar
kapsamında yüksek verimlilik, güvenilirlik, sürdürebilirlik yanında düşük
elektriksel kayıplar ve çevre kirliliği sunması sayesinde geleneksel merkezi
elektrik enerjisi yapısına alternatif olarak belirmiştir. Mikro ağların
yaygınlaşması önündeki en önemli engellerden birisi evirici arayüzlü dağıtık
üreteçlerden oluşan bu tarz şebekelerin özellikle de ada modundayken değişken
ve belirsiz hata karakteristikleri göstermeleri nedeniyle mevcut geleneksel
koruma sistemlerinin kullanılamamasıdır. Bu husus için literatürde çeşitli
çözüm önerileri mevcuttur. Ancak mevcut çalışmalar incelendiğinde henüz dağıtık
üretim şebekeleri için güvenilir, genel kabul görmüş ve standart bir koruma
tekniğinin bulunmadığı gözlenmektedir.
Bu proje üç ortaklı (TÜBİTAK-Türkiye,
Aalborg Üniversitesi-Danimarka, SIMULA-Norveç) bir SmartGrids ERA-NET
konsorsiyumu projesi olup projenin amacı yenilenebilir enerji kaynaklarından
oluşan mikro ağ yapıları için etkin bir koruma tekniği geliştirmektir. Projenin
konsorsiyuma sunulan amacını, iş paketlerini ve planını içeren genel başvuru
dökümanları Ek 2’de sunulmuştur. Projenin Türkiye ayağı olarak “Proje Yönetimi
(Project Management)” ve “Analiz ve Koruma (Analysis & Protection)” iş paketlerinden
sorumlu bulunmaktayız. “Proje Yönetimi” standart idari bir uygulama olup burada
bu konunun detaylarına girilmeyecektir. Özgün ve akademik çalışmaları
planladığımız iş paketi “Analiz ve Koruma” iş paketi olup bu kapsamda; evirici
arayüzlü yenilenebilir enerji kaynakları içeren mikro ağların hata analizleri
yapılarak hata profillerine ulaşmak ve bu profiller üzerinden özgün bir koruma
tekniği geliştirilmesi amaçlanmaktadır.
Bu açıdan bu proje kapsamında bulanık
mantık kontrolör vasıtası ile farklı yükler ve dağıtık üretim tesislerini de
kapsayan farklı kaynakları içeren bir akıllı şebeke sistemindeki koruma ve
koordinasyon hususu, verimli ve etkin bir şekilde gerçekleştirilecektir.
Konvansiyonel şebekelerde sıklıkla kullanılan aşırı akım rölesi gibi önemli
koruma cihazlarının işletim karakteristiklerindeki ayar değerleri, sistemdeki
bütün koruma cihazlarının izlenmesi ve haberleşmeleri vasıtası ile değişken yük
taleplerine hızlı bir şekilde cevap verecek şekilde adaptif olarak
belirlenecektir. Bu sayede sistem kararlılığı, sürekliliği ve güvenilirliğinin
arttırılması hedeflenmektedir.
Yukarıda bahsi geçen kontrol yaklaşımının
etkin bir biçimde oluşturulması için öncelikle benzetim ortamında yenilenebilir
enerji bazlı dağıtık üretim tesislerini de içeren akıllı bir şebeke için örnek
bir güç sistem modeli oluşturulacaktır. Burada sisteme ait bütün bileşenler
için detaylı benzetim modelleri oluşturularak modeller üzerinde en iyileştirme
çalışmaları gerçekleştirilecektir. Oluşturulan komple model üzerinde önerilen
kontrol yapısının etkinliği değerlendirilerek kontrol algoritmasında gerekli
revizyonlar yapılacaktır. Oluşturulan ve etkinliği benzetim ortamında
değerlendirilmiş olan kontrol algoritmasının performansı, kurulacak bir test
platformu üzerinde de gerçek zamanlı uygulamalar için deneysel olarak
irdelenecektir.
Bu bağlamda projenin özgün değeri ve beklenen çıktılar şu şekilde sıralanabilir:
· Her ülkeye ait farklı şebeke yapısı olduğundan, gerek akıllı sistemler, gerekse de yenilenebilir enerji kaynakları entegrasyonunda sistem analizleri devam ettirilerek en uygun koşullar araştırılmalıdır. Kendi şebekemizin dinamik analizlerinin alt yapısı oluşturularak, rüzgar ve güneş gibi yenilenebilir enerji sistemlerinin yük akışı ve kısa devre katkısının yanında dinamik yapıları da incelenmelidir. Bu açıdan proje kapsamında gelecekte önemi daha da artacak olan akıllı şebeke sistemlerinde yenilenebilir enerji bazlı dağıtık üretim tesislerinin de yüksek oranda mevcudiyeti durumu için önemli bir altyapı oluşturulacaktır.
·
Sistemdeki değişken koşullara hızlıca adapte olabilecek
yapıya sahip bir kontrol yaklaşımı geliştirilerek gelecekteki güç sistemlerinin
verim, performans ve etkinliğinin arttırılmasına katkı sağlanacaktır.
· Gelecekte akıllı şebekelerde kullanılacak adaptif yapılı koruma cihazlarının endüstriyel olarak geliştirilebilmesine altyapı sağlanacak ve katkıda bulunulacaktır.
· Yeni bir teknoloji olan akıllı şebekelerde adaptif koruma hususunda ülkemizde ilk kez bu kapsamda detaylı bir araştırma projesi gerçekleştirilmiş olacaktır. Özellikle yenilenebilir enerji bazlı dağıtık üretim tesisleri konusunda ilgili araştırmaları, uluslararası indekslerce taranan dergilerde makaleleri ve uluslararası saygın dergilerde bu konularla ilgili hakemlikleri bulunan proje ekibimiz, bu proje ile global alanda katkı sağlayabilecek tasarımları gerçekleştirebilmeyi ve bu konuda sahasında uzmanlar yetiştirmeyi hedeflemektedir.
Proje; teorik çalışmalarıyla bilgi birikimine
ve literatüre, benzetim ve deneysel çalışmalar ile akıllı şebeke
teknolojilerinin gelişimine ve genel itibariyle eğitime önemli bir katkı
sağlayacaktır. Bir diğer altı çizilmesi gereken nokta da bu projenin, akıllı
şebeke teknolojilerinin geliştirilmesinde ülkemizin önemli bir rol üstlenmesine
ve uzun vadede ekonomimize önemli bir katkı sağlama potansiyeline sahip
olmasıdır. Bu
proje sonucunda yenilenebilir kaynakların yaygınlaşmasının önündeki en önemli
engellerden birisi olan koruma probleminin etkin bir biçimde çözülmesiyle
yenilenebilir kaynakların kullanımının yaygınlaşması beklenmektedir.