Elektronik kademe değiştiricili rüzgar türbin transformatörünün modellenmesi ve analizi
Modelling and analysis of wind turbine transformers with electronic tap changers
- Tez No: 960721
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BEDRİ KEKEZOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- 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: 118
Özet
Son yıllarda yenilenebilir enerjiye olan küresel talebin artmasıyla birlikte rüzgar türbinlerinin yaygın kullanımı hız kazanmıştır. Rüzgar enerjisi sistemlerinin daha karmaşık hale gelmesiyle birlikte, bu sistemlerin kritik bileşenlerinden biri olan transformatörlerin performansı büyük önem kazanmıştır. Geleneksel kademe değiştiriciler, rüzgar türbini transformatörlerinde gerilim regülasyonu amacıyla kullanılmakla birlikte çeşitli dezavantajlara sahiptir. Bu dezavantajlar arasında mekanik aşınma, yavaş tepki süresi ve sınırlı kontrol kabiliyeti yer almaktadır. Bu tezde, rüzgar türbini transformatörlerine Elektronik Kademe Değiştiricilerin (EKD) entegre edilmesine yönelik bir tasarım çalışması sunulmaktadır. Mekanik bileşen içermeyen güç elektroniği tabanlı EKD'ler, hızlı ve hassas gerilim kontrolü sağlamaktadır. Bu çalışma kapsamında, EKD'li bir transformatörün tasarımı gerçekleştirilmiş ve performansı değerlendirilmiştir. Transformatörün modellenmesi ANSYS Maxwell programı kullanılarak gerçekleştirilmiş, farklı ayar sargısı konfigürasyonları analiz edilerek yapılan tasarımın uygunluğu incelenmiştir. Ayrıca, kuru tip ve yağlı tip transformatör teknolojileri incelenmiş, günümüzdeki güç seviyeleri de göz önünde bulundurularak EKD ile kullanıma en uygun yapı belirlenmeye çalışılmıştır. Bu tez kapsamında, söz konusu teknolojinin uygulanması halinde uluslararası standartlardaki eksiklikler de ortaya konmuştur. Özellikle doğrulama aşamasında karşılaşılabilecek zorluklar açıklanmış ve standartların güncellenmesi sürecinde dikkate alınabilecek öneri niteliğindeki çıktılar sunulmuştur. Elde edilen bulgular doğrultusunda, EKD'li transformatörlerin tasarımında dikkate alınması gereken temel teknik kriterler belirlenmiş ve uygulamaya yönelik tasarım önerilerinde bulunulmuştur.
Özet (Çeviri)
In recent years, the global demand for renewable energy has significantly increased, accelerating the widespread use of wind turbines. As wind energy systems become more complex, the performance of critical components such as transformers has gained greater importance. Traditional tap changers, which are used for voltage regulation in wind turbine transformers, have several disadvantages. These include mechanical wear, slow response times, and limited control capabilities. This thesis presents a design study aimed at integrating Electronic Tap Changers (ETCs) into wind turbine transformers. ETCs, which are based on power electronics and contain no mechanical components, enable fast and precise voltage control. Within the scope of this study, a transformer with an ETC is designed and its performance is evaluated. The transformer was modelled using ANSYS Maxwell software, and the suitability of the design was analysed by examining various tap winding configurations. In addition, both dry-type and oil-immersed transformer technologies are examined, and considering current power levels, the most suitable structure for use with ETCs is investigated. This thesis also identifies current gaps in international standards that arise when implementing such technology. Challenges that may be encountered during the validation phase are explained, and outputs that may be considered during future revisions of the standards are presented as recommendations. Based on the findings of this study, key technical criteria that should be considered in the design of ETC-equipped transformers are outlined, and practical design recommendations are proposed.
Benzer Tezler
- Optimized and coordinated voltage regulation in electrical distribution systems with distributed generators
Dağıtık üretım birimlerine sahip elektrik dağıtım şebekelerinde en iyilenmiş ve eş güdümlü gerilim regülasyonu
VAHID ASGHARIAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. VEYSEL MURAT İSTEMİHAN GENÇ
- Innovative volt/var control method tap staggering analysis and effects on the adaptive protection system in networks with renewable energy sources
Yenilenebilir enerji üretimi entegre edilen şebekelerde inovatif volt/var kontrol yöntemi tap staggerıng analizi ve adaptif koruma sistemine olan etkileri
HAKAN KASAP
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BELGİN TÜRKAY
- Optimal integration of dg units into unbalanced distribution networks
Dengesiz elektrik dağıtım şebekelerinde dağıtık üretim birimlerinin optimal entgrasyonu
MOHAMMED BAMATRAF
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYDOĞAN ÖZDEMİR
PROF. DR. OĞUZHAN CEYLAN
- Elektrik dağıtım sisteminde çok etmenli sisteme dayalı gerilim regülasyonu
Multi agent system based voltage regulation for electrical distribution system
EMRE KÖKSAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖMER GÜL
- Modeling and comparison of conventional and active step voltage regulators
Geleneksel ve aktif adım voltaj regülatörlerinin modellenmesi ve karşılaştırılması
İSMAİL GÜVEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ADNAN TAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ TAHSİN KÖROĞLU