Güç sistemlerinde durum kestirimi kullanılarak ortak bağlantı noktalarındaki harmonik akım katkılarının incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2015

Öğrenci: ERHAN SEZGİN

Danışman: ÖZGÜL SALOR DURNA

Özet:

Bu tez çalışmasında Ortak Bağlantı Noktası (OBN) üzerinden beslenen tesislerin harmonik akım katkılarının belirlenmesi için durum kestirimine dayanan yeni bir model geliştirilmiştir. OBN'ye bağlı tesis fiderlerinden ve tesislerin içinden alınan eşzamanlı-fazör akım ve gerilim ölçümleri kullanılarak sırasıyla durum kestirimi yapılmakta ve elde edilen yeni ölçüm seti ile harmonik akım katkıları hesaplanmaktadır. Geliştirilen yöntem, geleneksel gerilim ölçüm transformatörlerinden alınan hatalı harmonik gerilimlerinin durum kestirimi yardımıyla iyileştirilmesini ve iyileştirilmiş ölçümlerle harmonik akım katkılarının güvenilir bir şekilde hesaplanmasını sağlamaktadır. Mevcut sistem topolojisi göz önünde bulundurularak iki farklı durum kestirimi yönteminin kullanılması önerilmiştir: Sistemde, bilinen referans noktalarına doğrudan bağlı, harmonik akım süzgeci gibi harmonik üretmeyen yüklerin olması durumunda ölçümlerin taşıdığı kaba hataların Ağırlıklandırılmış En Küçük Mutlak Değerler (AEKMD, Weighted Least Absolute Values - WLAV) durum kestirimi kullanılarak çok iyi düzeyde iyileştirildiği görülmüştür. Yalnızca hat başından ve sonundan alınmış ölçümlerin bulunması durumunda ise ölçümlerin taşıdığı standart ölçüm hatalarının Ağırlıklandırılmış En Küçük Kareler (AEKK, Weighted Least Squares - WLS) durum kestirimi kullanılarak iyileştirildiği görülmüştür. Önerilen yöntemler, test ve saha verileri kullanılarak doğrulanmıştır. İyileştirilen ölçümler ve tesis empedansları kullanılarak tesislerin harmonik akım enjeksiyonları ve OBN'ye bağlı fiderlerdeki bireysel harmonik akım katkıları hesaplanmaktadır. Bu çalışmada kullanılan saha verileri, Milli Güç Kalitesi İzleme Projesi kapsamında geliştirilen PQ+ cihazları kullanılarak elde edilmiştir. Çalışma sonunda elde edilen sonuçlar, geliştirilen yaklaşımların gerçek sistemlerde geleneksel gerilim transformatörleri yerine daha pahalı ve kullanımı zor bir seçenek olan rezistif kapasitif gerilim transformatörlerine duyulan gereksinimi ortadan kaldırarak gerçek zamanlı iyileştirilmiş harmonik gerilimlerin izlemesi ve tesislerin bireysel harmonik akım katkılarının belirlenmesi için kullanılabileceğini göstermiştir.