Investigation of inertial support limits in wind turbines and the effects on the power system stability
Rüzgar türbinlerinde atalet desteğinin sınırlarının incelenmesi ve güç sistemleri stabilitesine etkileri
- Tez No: 536384
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ OZAN KEYSAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Elektrik güç sistemleri, Electric power systems
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, tam ölçek güç elektronikli değişken hızlı rüzgar türbinleri için atalet desteği uygulanmıştır. Aktif gücü istenildiği gibi arttırabilmek için Makine Tarafı Kontrolcüsüne kontrol döngüsü eklenmiştir. Bu tez çalışmasının ilk kısmında, rüzgar türbininin aktif gücü sınır noktalarına kadar arttırılmıştır ve ulaşılabilir maksimum gücün rüzgar hızıyla kısıtlandığı gözlenmiştir. Ayrıca, düşük ve orta rüzgar hızlarında rüzgar türbininin aktif gücünü nominal gücünün \%40 oranında arttırabildiği gözlenen bulgular arasındadır. Bunun yanında, yüksek rüzgar senaryolarında sınırlı güç artışı gözlense de, generatör hızının toparlanma evresine gerek duymadığı gözlenmiştir. Sahadan alınan rüzgar hızı verilerine göre atalet desteğinin olasılığı hesaplanmıştır. Tezin ikinci kısmında, frekansın değişim hızıyla orantılı yapay atalet desteği uygulanmıştır. Bu uygulamanın etkileri, değişik atalet sabitleri ile P.M. Anderson test düzeneğinde gözlenmiştir. Buna göre, konvansiyonel senkron makineler operasyonda olduğu sürece, yenilenebilir enerji sistemlerinin artışının frekans stabilitesine olan etkisinin ihmal edilebilir düzeyde olduğu görülmüştür. Ancak, generatörlerin ekonomik kaygılarla operasyondan alındığı durumlarda, yenilenebilir enerji sistemlerinin frekans stabilitesini zayıflattığı gözlenmiştir. Bu durumda, değişik atalet sabitleriyle uygulanabilen yapay ataletin frekans bozunumlarında sistemin frekans değişim hızını azalttığı gözlenmiştir. Yapay ataletin Türkiye elektrik şebekesine uygulanmasının etkileri ayrıca incelenmiştir. Son olarak, rüzgar türbininin atalet desteğinin ekonomik yönü enerji üretici açısından incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, the inertial support implementation is studied for variable speed wind turbines with a full-scale power electronics. To increase the active power as desired, Machine Side Converter is modified with an additional control loop. In the first part of the thesis, active power of the wind turbine is increased to the limits and the maximum achievable active power is found out to be restricted by the wind speed. It is found that the wind turbine can increase its output power by 40% of rated power in the low and medium wind speeds. Moreover, even though the high speed scenarios give limited increased power, it does not require any speed recovery state. The probability of the inertial support is found according to the wind speed measurement taken from field. In the second part of the thesis, the synthetic inertia implementation is presented by the provision of inertial support which is proportional to the rate of change of frequency. The effect of the implementation in the P.M.Anderson test case is observed for different inertia constants. It is discovered that the effect of renewable penetration in the frequency stability is negligible when the synchronous generators are kept in the operation. Nonetheless, frequency stability in the test system gets more vulnerable to renewable energy penetration when the conventional generators are decommissioned by the economical concerns. In this case, the synthetic inertia implementation with different inertia constants possesses the ability to lower RoCoF following a frequency disturbance. The effects of the synthetic inertia on the Turkish electricity network is also investigated. Finally, the wind turbine inertial support is evaluated in terms of economics for the energy provider perspective.
Benzer Tezler
- İzmir'de bazı yolların kapatılarak yaya bölgeleri oluşturma da kent peyzajını geliştirme açısından yeniden planlanması üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
BAHAR TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Şehircilik ve Bölge PlanlamaEge ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
- Kuyruk modelleri ve analizi üzerine bir uygulama
Başlık çevirisi yok
DİDEM ÖZPULAT
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
İstatistikEge ÜniversitesiBilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FİKRET İKİZ
- Samsun ve çevresinde tarla sarmaşığı (conuolvulus arvensis L.)'na karşı biyolojik savaşa esas olacak fauna tespiti
Investigations on the insect fauna of the field binweed (Conuolvulus arvensis L.) related to its biological control in Samsun Province
YASEMİN UFUK GERMAN
- Gebelik ve doğum olgularında prolaktin düzeylerinin değerlendirilmesi
The Evaluation of prolactin values during pregnancy labour and in deliveries
TÜLİN AKAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Kadın Hastalıkları ve DoğumGazi ÜniversitesiKadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. MÜLAZIM YILDIRIM
- Bromtimol mavisi, bromkresol moru ve klorfenol kırmızısı indikatörleri katılmış özel besiyerlerinin sütlerde antibiyotik belirtilmesine uygunluğu üzerine araştırmalar
Başlık çevirisi yok
ESENGÜL TUNCER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiSüt Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN YAYGIN
- An Experimental and analytical investigation of cam follower jump phenomenon
Başlık çevirisi yok
ŞÖLEN ŞEN
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ÇALIŞKAN