Rüzgâr türbinlerinde kullanılan generatör tiplerinin akıllı şebekeler üzerindeki etkileri

Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2016

Öğrenci: MELİKE SELCEN AYAZ

Danışman: KURTULUŞ BORAN

Özet:

Rüzgâr türbinlerinde, rüzgâr hızının meydana getirdiği mekanik gücün elektrik enerjisine dönüştürülmesi işlemi generatörlerle gerçekleşmekte olup rüzgâr hızındaki anlık değişimler generatörün ürettiği gerilim üzerinde salınımlara neden olmakta ve enerji kalitesini bozmaktadır. Bu nedenle sunulan tez çalışmasında, rüzgâr türbinlerinde kullanılan farklı yapılardaki generatörlerin şebekeye olan etkileri üzerinde durularak hangi şartlarda hangi generatör türünün seçilmesinin uygun olacağı araştırılmıştır. Tez kapsamında, sabit mıknatıslı senkron generatör (SMSG), çift beslemeli asenkron generatör (ÇBAG),sincap kafesli asenkron generatör (SKAG) ve rotoru sargılı asenkron generatör (RSAG) ele alınmış ve aralarındaki farklar MATLAB/Simulink ortamında analiz edilmiştir. Ayrıca sonuçların daha görsel bir ortamda yorumlanabilmesi ve kolay erişim için MATLAB GUI ile bir ara yüz oluşturulmuş ve burada kullanıcının kendi belirlediği parametre değerlerini simülasyona uygulayabilme seçeneği sunulmuştur. Geliştirilen uygulamada, her bir generatör tipi için rüzgâr hızı salınımlarına karşı generatörün ürettiği gerilim, akım ve güç değerleri incelenmiştir. Bu amaçla, rüzgâr hızı, kanat açısı ve SMSG, ÇBAG, SKAG ile RSAG parametreleri kullanıcı tarafından veri girdisi olarak belirlenebilmektedir. Şebekede meydana gelen değişimlerin belirgin bir şekilde gözlenebilmesi için simülasyon testleri sırasında generatörlerin şebekeye aynı gücü verecek şekilde modellenmesi göz önünde tutulmuştur. Tez çalışmasında generatörlerin şebeke üzerindeki toplam harmonik bozunumu incelenerek şebeke için en uygun tipteki generatörlerin SMSG ve ÇBAG tipindeki türbinler olduğu yorumu yapılmıştır. Yapılan bu tez çalışmasının rüzgâr enerji tesisi kuracak girişimciler ve bu alanda araştırma yapacaklar için oldukça faydalı bir referans teşkil etmesi beklenmektedir.