Householder Yöntemi İle Güç Sistemlerinde Küçük Sinyal Kararlılığının İncelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Asghar Sabati Mokarrami

Danışman: RAMAZAN BAYINDIR

Özet:

Küçük sinyal (veya küçük bozulma) kararlılığı, güç sisteminin yükler ve üretimdeki küçük farklılıklar gibi küçük arızalar altında senkronizasyonu sürdürme ve kararlılığı sağlama yeteneğidir. Fiziksel olarak güç sistemi kararlılığı genel olarak iki ana kategoride sınıflandırılabilir. Bu kategoriler, açı kararlılığı veya rotor açısı kararlılığı ile gerilim kararlılığıdır. Açı kararlılığı veya rotor açısı kararlılığı, bir güç sisteminin birbirine bağlı senkron makinelerinin senkronizasyonda kalması-kararlılığını koruması olarak tanımlanabilir. Bu kararlılık problemi, güç sistemlerinde bulunan elektromekanik salınımların çalışmasını içerir. Buradaki temel mesele, senkron makinelerin güç çıkışının, rotorlarının salınımı ile değişmesidir. Küçük bozulma gerilimi kararlılığı kavramı, kararlı durumun stabilitesi ile ilgilidir ve sistemin küçük sinyalli (doğrusallaştırılmış) modeli kullanılarak analiz edilebilir. Bu tez çalışması, özellikle sabit durum/dinamik kararlılık alt başlığına ve küçük bir bozulmayı takiben bir güç sisteminin dinamik kararlılığını analiz ve kontrol etmek için kullanılabilecek tekniklere odaklanmıştır. Özellikle çok fazla sayıda senkron jeneratör bulunan şebekede bir jeneratörde meydana gelen arıza diğer senkron jenaratörleri de etkileyecektir. Bu durum fazla sayıda değişken içeren şebekede arızanın bulunmasını veya çözümünü zorlaştıracak ve tüm sistemin kararlığını etkileyecek büyük bir problem haline gelecektir. Tezde önerilen Küçük Sinyal Kararlılığı analizi yöntemlerinden Householder yöntemi ile bu karmaşık sistemde büyük matrislerin çözümü daha kolay yapılabildiği için arızanın bulunması ve temizlenmesi çok kısa sürede yapılabilecektir. Bu kapsamda senkron jeneratörün farklı rotor açısı sapması örneklerinde benzetimler yapılarak rotor açı kararlığı 5 dereceye kadar sapmalarının düzeltimesini sağlayarak sistemin kararlı bir şekilde çalışmasına imkan sağlamış ve sistem kendi kararlılığını korumuştur.