Large scale offshore wind power grid integration in Türkiye
Büyük ölçekli açık deniz rüzgar enerji santralinin Türkiye şebekesine entegrasyonu
- Tez No: 822202
- Danışmanlar: PROF. DR. KAMİL ÇAĞATAY BAYINDIR, DR. ÖĞR. ÜYESİ ADNAN TAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Enerji, Electrical and Electronics Engineering, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 156
Özet
Yenilenebilir enerji kaynaklarının güç sistemlerine entegrasyonu, sınırsız arzı ve çevresel faydaları nedeniyle küresel ölçekde önemli bir ivme kazanmıştır. Açık deniz rüzgâr enerji santrallerinin (OWPP) yenilenebilir enerji kaynakları içerindeki payı istikrarlı bir şekilde artmaya devam etmektedir. Rüzgâr enerjisinin avantajlarının yanında şebekede gerilim ve frekans stabilite problemlerine sebep olabilmektedir. Bu tezin temel amacı, büyük ölçekli OWPP'nin entegrasyonu durumunda Türkiye elektrik sisteminin stabilitesini incelemek ve rüzgâr türbinlerinde şebeke oluşturan kontrol yapısını (grid forming) kullanılarak güç sisteminin performansını iyileştirmektir. Bu amaçlar doğrultusunda, şebeke oluşturan kontrol yapılarından biri olan sanal senkron generatör (VSG), frekans desteğini sağlamak için tip IV rüzgar türbini (FCWT) için geliştirilmiştir. Ayrıca, rüzgâr çiftliğinde VSG için yeni adaptif atalet yöntemi, girdap etkisini göz önünde bulundurarak OWPP içindeki WT'lerin koordinasyonu ile VSG'nin frekans desteğini (atalet desteği) en üst düzeye çıkarmak için geliştirilmiştir. WT için şebeke takip kontrolü (geleneksel), şebeke oluşturma kontrolü ve yeni adaptif atalet yöntemi geliştirilmiş ve DıgSILENT/powerfactory programı kullanılarak, ayrıntılı simülasyonlar ile geliştirilen yöntemler incelenmiştir. Stabilite analizi sonuçlarına göre, Türkiye elektrik şebekesi 1800 MW OWPP entegre edilmesi ile kritik arıza ve konvansiyonel santrallerin devre dışı dumununda bile stabil kalmaktadır. Ayrıca, şebeke oluşturma kontrolü kullanıldığında Türkiye güç sisteminin performansı, frekans alt sınırı ve (frekans değişim oranı) ROCOF açısından iyileştirmeler gözlenmiş ve VSG için önerilen uyarlanabilir atalet yöntemi, rüzgar santrallerinin frekans düzenleme kapasitesini artırdığı gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
The integration of renewable energy sources into power systems has gained significant momentum globally due to its unlimited supply and environmental benefits. Within the portfolio of renewable energy, offshore wind power plant (OWPP) has been experiencing steadily increasing growth. Although its well-known benefits, wind power has several challenges in grid integration such as: voltage and frequency stability. The key objective of this thesis is to examine to stability of the Turkish power system in case of integration of the large-scale OWPP and improve power system performance using grid forming control structure for wind turbine (WT). Toward to these goal, one of grid forming control structure, virtual synchronous generator (VSG), is developed for type IV to ensure frequency support. Moreover, the novel adaptive inertia method for VSG in the wind farm is designed to maximize VSG's frequency support (inertia support) with coordination of WTs within OWPP considering the wake effect. The grid following control (conventional), grid forming control, and novel adaptive inertia method for WT are developed and examined through detailed simulation using DıgSILENT/powerfactory . The stability analysis results show that the Turkish power grid could be maintained stable with the integration of 1800 MW OWPP in case of critical faults and outage of conventional power plants for grid following and grid forming controller structure. Further, the performance of the Turkish power system is improved in terms of frequency nadir and (rate of change of frequency) ROCOF when utilizing grid forming control, and the proposed adaptive inertia for VSG enhances the frequency regulation capacity of WPP.
Benzer Tezler
- Harmonic analysis for grid integration of a large scale offshore wind power plant: A case study for northwest turkey
Büyük Ölçekli Bir Deniz Üstü Rüzgar Santralinin Şebeke Entegrasyonunun Harmonik Analizi: Kuzey-batı Türkiye İçin Örnek Bir Çalışma
ŞEHRİ NUR GÜLER
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KAMİL ÇAĞATAY BAYINDIR
- Rüzgar çiftliklerinin meteorolojik parametreler üzerindeki etkisi : Model perspektifinden inceleme
The impact of wind farms on the meteorological parameters: The investigation from the model perspective
TARIK KAYTANCI
Doktora
Türkçe
2024
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞÜKRAN SİBEL MENTEŞ
- Hibrit derin öğrenme teknikleri kullanılarak kısa dönemli rüzgar tahmini
Short-term wind forecasting using hybrid deep learning techniques
MEHMET BALCI
Doktora
Türkçe
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBilecik Şeyh Edebali ÜniversitesiElektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UĞUR YÜZGEÇ
DOÇ. DR. EMRAH DOKUR
- Su altı akıntı türbinlerinin hesaplamalı akışkanlar dinamiği modelinin kurulması ve farklı kanat tasarımlarının performanslarının incelenmesi
CFD modelling of marine current turbines blades and performance analysis of different blades geometries and pitch angles
MUSTAFA GÖKHAN ŞANLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SEDAT KABDAŞLI
- Design of an offshore wind farm off Dikili shores
Dikili açıklarında bir açık deniz rüzgar çiftliği tasarımı
ERDEM ACAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Deniz Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi ve Deniz Teknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERDAR BEJİ