GENERALIZED STABILITY ANALYSIS FOR INVERTER BASED MICROGRIDS


Dr. Öğr. Üyesi BÜLENT DAĞ

Tez Türü: Bütünleşik Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik - Elektronik Mühendisliği, Türkiye

Tez Danışmanı: Timur Aydemir

Tezin Onay Tarihi: 2015

Tezin Dili: Türkçe

Özet:

Mikroşebeke çok sayıda yenilenebilir enerji kaynağı içeren dağıtık üretim şebekelerine kontrol ve koruma esnekliği sağlaması bakımından geleceğin akıllı ağlar konsepti içerisinde umut verici bir elektrik şebeke uygulamasıdır. Üretim, depolama ve tüketim birimlerinden oluşan bir mikroşebeke ana şebeke bağlantılı çalışmanın yanında ada modu çalışabilme yeteneğine sahip kontrol edilebilir tek bir ünite gibi davranabilmelidir. Bu bakımdan, ada modu mikroşebekelerin kararlılık açısından incelenmesi gereken en kritik operasyonlarından birisi olarak belirmektedir. Literatürde bulunan düşüm kontrollü eviricilerden oluşan mikroşebekeler için geliştirilmiş olan kararlılık analizi yöntemlerinin tamamı şebeke topolojisine bağımlıdır. Bu durum şebeke büyüdükçe analizin zahmetli bir işlem olmasına sebep  olmaktadır. Diğer yandan, küçük-sinyal anlamında gerçekleştirilen kararlılık analizi yöntemleri ek girdi parametreleri olarak durum değişkenlerinin denge noktası değerlerinin bilinmesini gerektirmektedir. Mevcut yöntemlerde, ortaya çıkan denge noktalarının belirlenmesinde ayrıca gerçekleştirilmesi gereken ön analizlere ihtiyaç olup bu durum özelklikle mikroşebekelerin parametrik kararlılık profilini elde etmede analizin daha da zorlu bir işleme dönüşmesine sebep olmaktadır. Bu çalışmada, öncelikle her mikroşebeke topolojisinin kolayca dönüştürülebileceği sadeleştirilmiş genel bir mikroşebeke topolojisi geliştirilmiştir. Daha sonra, bu genel mikroşebeke topolojisi esas alınarak önceden denge noktası belirlenmesi gerektirmeyen bir kararlılık analizi yöntemi geliştirilmiştir. Basit ve kullanımı kolay bir yöntem olmasından dolayı geliştirilen yöntem mikroşebekelerin parametrik kararlılık profili analizlerinde ve herhangi büyüklükteki bir mikroşebekenin kararlılık durumunu belirlemede etkin bir şekilde kullanılabilir. Geliştirilen kararlılık analizi yöntemi benzetimler ile ve benzetim modeli deneysel sonuçlarla doğrulanmıştır. Ayrıca, analiz yöntemi kullanılarak literatürde bulunmayan yeni parametrik kararlılık profilleri elde edilmiştir.