Dalga formu ilintisine dayalı çözümleme yöntemleri kullanarak elektrik şebekesinin ortak bağlantı noktasında harmonik sorumluluğun belirlenmesi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: Mustafa ÇALIŞKAN

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Mehmet Çiydem

Eş Danışman: Özgül Salor Durna

Özet:

Bu tez çalışmasının amacı, ortak bağlantı noktasından (OBN) beslenen elektrik ark ocağı sistemlerinin (EAO) bireysel harmonik akım ve gerilim katkılarını belirlemek için yeni bir yaklaşım sunmaktır. Yaklaşım, OBN geriliminin ve besleyici akımın her harmonik frekansında dalga şekli korelasyon hesaplarına dayanmaktadır. EAO'larının çalışma prensipleri nedeniyle, birden fazla EAO tesisi besleyen OBN'ları genellikle yüksek akım ve gerilim harmonik bileşenleri, özellikle karakteristik olmayanlardan etkilenmektedir. OBN’nda akım ve gerilim harmoniklerine karşı etkili önlemler almak için, farklı EAO'ları besleyen bir OBN’ndaki bireysel harmonik katkıları ayırt etmek gerekmektedir. Metodun temel fikri, harmonik gerilimin OBN üzerindeki toplam etkisi olarak, ayrık besleyici akımlar tarafından indüklenen şebeke sisteminin kaynak tarafı empedansı üzerindeki gerilim düşümünün kümülatif etkisinin bir sonucu olduğu gerçeğine dayanmaktadır. Önerilen yaklaşım, her bir EAO tesisinin harmonik katkısını ayrı ayrı hesaplamak için kullanılabilir. EAO tesisinin harmonik katkısını belirlemek için ek fider akımlarının ölçülmesi gerekmemektedir. Simülasyon ortamında üretilen sentetik veriler, önerilen yöntemi doğrulamak için kullanılmıştır. Yöntemin performansı daha sonra çok sayıda EAO birimine hizmet veren OBN'lerden alınan ölçümler kullanılarak literatürdeki diğer önerilen yaklaşımlarla karşılaştırılmıştır. Bu problem için daha önce yayınlanmış birkaç çözüm önerisinin aksine, önerilen yöntem, tek bir besleyicinin katkısını hesaplamak için gerçek zamanlı empedans ölçümleri ve diğer besleyicilerden alınan ölçümleri gerektirmemektedir. Önerilen yaklaşım, EAO tesislerinin kompanzasyon sistemlerinin etkilerini vurgulamak ve besleyici akımları ile tesis içi akım ölçümleri arasında ek korelasyon hesaplamaları kullanarak güçlü bir kompanzasyon sistemi ile etkilenen bir tesisin harmonik akım yutma problemini belirlemek için geliştirilmiştir. Önerilen yaklaşım, halihazırda senkronize gerilim ve besleyici akım dalga formu ölçümlerini içeren güç kalitesi analizörleri ile harmonik katkıları belirlemek için gerçek zamanlı bir araç olarak kolayca uyarlanabilir.

Anahtar Kelimeler : Güç Kalitesi, güç sistemi harmonikleri, elektrik ark ocağı