Ring yapısına sahip bir mikroşebekede diferansiyel ve yönlü aşırı akım koruma şemalarının karşılaştırmalı analizi
Comparative analysis of differential and directional overcurrent protection schemes in a ring-structured microgrid
- Tez No: 1006553
- Danışmanlar: DOÇ. DR. RECEP YUMURTACI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Tesisleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Dünyada enerji ihtiyacının gün geçtikçe artması ve dağıtık üretim birimlerinin şebekeye engtegrasyonuyla birlikte güç sisteminde şebeke yapısı değişmektedir. Üretim kaynakları, depolama birimleri ve kontrol edilebilen yüklere sahip olan mikroşebekeler, farklı işletme koşulları altında enerji sürekliliğini sağlayabilmesi, daha kontrol edilebilir bir şebeke yapısı sunması ve verimliliğin artması gibi avantajlarının olmasıyla birlikte koruma koordinasyon açısından zorlukları da beraberinde getirmektedir. Mikroşebekelerde yönlü aşırı akım röleleri, basit olmaları, maliyetleri ve uygulama pratikliğiyle en çok kullanılan koruma yöntemlerindendir. Ancak yönlü aşırı akım koruma rölelerinin etkinlikleri, dinamik bir yapıya sahip olan mikroşebekelerde farklı işletme koşulları altında ve farklı arıza akımı seviyelerinde olumsuz şekilde etkilenebilmektedir. Öte yandan diferansiyel koruma röleleri, sistemin işletme yapısından bağımsız olarak koruma bölgeleri içindeki arızalarda hızlı arıza tespitiyle birlikte seçici bir koruma yapabilmektedir. Bununla birlikte diferansiyel koruma şemaları görece yüksek maliyetlidir ve sağlam bir haberleşme altyapısına ihtiyaç duymaktadır. Bu çalışma, ring yapısına sahip bir mikroşebekede yönlü aşırı akım ve diferansiyel koruma şemalarının karşılaştırmalı bir analizini sunmaktadır. PSS®Sincal ve Gridscale X APA yazılımları kullanılarak modellenen mikroşebekede iki temel senaryo incelenmiştir. 350'den fazla arıza simulasyonu, şebekeye bağlı ve dağıtık üretim kaynaklarının devrede olduğu ve dağıtık üretim kaynaklarının devre dışı olup yalnızca şebekeden beslenme yapıldığı iki senaryo için analiz edilmiştir. Çalışma sonuçları, şebekede yeterli kısa devre akımının bulunduğu durumlarda yönlü aşırı akım rölelerinin verimli ve seçici koruma yaptığını fakat kısa devre akımının yeterli seviyede olmadığı senaryolarda güvenli bir koruma yapılamayabileceğini göstermiştir. Öte yandan diferansiyel koruma, şebekenin işletme yapısından ve gücünden bağımsız olarak her iki senaryoda da hızlı ve seçici bir koruma sağlamıştır.
Özet (Çeviri)
The grid structure of the power system is changing as a result of the global energy demand and the integration of distributed generation units into the grid. Microgrids, which have generation sources, storage units, and controllable loads, offer benefits such as ensuring energy continuity under different operating conditions, providing a more controllable grid structure, and increasing efficiency, but also bring challenges in terms of protection and coordination. In microgrids, directional overcurrent relays are among the most widely used protection methods due to their simplicity, cost-effectiveness and practicality. However, the effectiveness of directional overcurrent protection relays can be negatively affected under different operating conditions and at different fault current levels in microgrids, which have a dynamic structure. On the other hand, differential protection relays can provide selective protection with rapid fault detection in the event of faults within the protection zones, regardless of the system's operating structure. However, differential protection schemes are relatively expensive and require a robust communication infrastructure. This study presents a comparative analysis of directional overcurrent and differential protection schemes in a microgrid with a ring structure. Two main scenarios were examined in a microgrid modeled using PSS®Sincal and Gridscale X APA software. Over 350 fault simulations were analyzed for two scenarios: one where grid-connected and distributed generation resources were active, and another where distributed generation resources were offline and power was supplied solely from the grid. The study results showed that directional overcurrent relays provide efficient and selective protection when sufficient short-circuit current is present in the network but may not provide reliable protection in scenarios where the short-circuit current is insufficient. On the other hand, differential protection provided fast and selective protection in both scenarios, regardless of the network's operating structure and power.
Benzer Tezler
- Mikroşebekeler için koruma rölesi koordinasyonu
Protection relay coordination for microgrids
MUHAMMET OĞUZ KORKMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET KÜÇÜKER
- Giyilebilir elektronikler için iletken iplik ve kumaş üretimi üzerine bir araştırma
A study on production of conductive yarn and fabric for wearable electronics
ÖZGÜ ÖZEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DEMET YILMAZ
- Design of a si-pin based gamma detector used for the assessment of environmental radioactivity
Çevresel radyasyon seviyesinin ölçümü için kullanılabilecek sı-pın bazlı bir gama dedektörünün tasarımı
GÖKÇEN TATAROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENAP ŞAHABETTİN ÖZBEN
- Penye döküntü oranının ve büküm katsayısının kompakt pamuk ipliklerden üretilen örme kumaş performans özelliklerine etkilerinin incelenmesi
Investigation of effects of combing noil percentage and twist coefficient on performance properties of knitted fabrics produced from compact cotton yarns
ÖZHAN ÇOBAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HALİL İBRAHİM ÇELİK
- Ev tipi yıkamanın çeşitli iplik ve örgü tipinden mamul viskon kumaşlar üzerindeki etkileri
Effects of home laundering on the viscose knitted fabrics made of various yarn and knitting types
BAŞAK ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. YEŞİM İRİDAĞ BECEREN