Elektrik dağıtım şebekelerinde gerilim seviyesinin iyileştirilmesinde d-statcom kullanımının incelenmesi
A study on utilizing d-statcom to improve voltage profile in electrical distribution networks
- Tez No: 973688
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AHMET ÇİFCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Burdur Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Dal-budak (Radyal) dağıtım şebekeleri, özellikle tarımsal sulama motorları gibi yüksek endüktif yüklere sahip kırsal bölgelerde, ciddi gerilim regülasyonu ve güç kalitesi sorunlarıyla karşı karşıyadır. Bu motorların devreye alınması sırasında çektikleri yüksek demeraj akımları, hattın empedansı ile birleşerek hat sonunda standart toleransları aşan gerilim düşümlerine neden olmaktadır. Bu tez çalışmasının amacı, Gerilim Kaynaklı Çevirici (VSC) tabanlı modern bir FACTS cihazı olan Dağıtım Statik Senkron Kompanzatör'ün (D-STATCOM), bu tür zayıf şebekelerdeki gerilim profilini iyileştirme ve güç faktörünü düzeltmedeki etkinliğini araştırmaktır. Bu amaçla, DIgSILENT PowerFactory yazılımı kullanılarak tarımsal yüklerin yoğun olduğu tipik bir radyal dağıtım şebekesi modellenmiştir. Sistemin dinamik davranışı, motor yüklerinin kademeli olarak devreye alındığı zaman alanı simülasyonları ile incelenmiş ve şebekenin performansı D-STATCOM devredeyken ve devre dışıyken olmak üzere karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. Simülasyon sonuçları, D-STATCOM'un milisaniyeler mertebesindeki hızlı tepki süresiyle anlık reaktif güç enjeksiyonu sağlayarak, motorların yol alması sırasında oluşan gerilim sarkmalarını etkin bir şekilde bastırdığını göstermektedir. Cihazın entegrasyonuyla, şebekenin tüm düğüm noktalarındaki gerilim profilinin kabul edilebilir sınırlar içinde stabilize edildiği ve sistemin genel güç faktörünün belirgin bir şekilde iyileştirildiği kanıtlanmıştır. Bu çalışma, DSTATCOM'un, özellikle dinamik yük karakteristiğine sahip zayıf kırsal şebekelerde güç kalitesini artırmak ve gerilim kararlılığını sağlamak için geleneksel yöntemlere kıyasla üstün ve etkili bir çözüm olduğunu ortaya koymaktadır. Bu teknolojinin kullanımıyla, maliyetli altyapı yatırımlarının azaltılabileceği öngörülmektedir.
Özet (Çeviri)
Radial distribution networks, particularly in rural areas with a high penetration of inductive loads such as agricultural irrigation motors, face significant voltage regulation and power quality challenges. The high inrush currents drawn by these motors during startup, combined with the high line impedance, lead to severe voltage sags at the far end of the feeders, often exceeding standard tolerance limits. The primary objective of this thesis is to investigate the effectiveness of a Distribution Static Synchronous Compensator (D-STATCOM), a modern Voltage Source Converter (VSC)-based FACTS device, in improving the voltage profile and correcting the power factor in such weak distribution networks. To achieve this objective, a typical radial distribution network representing a rural area with high agricultural loads was modeled using the DIgSILENT PowerFactory software. The dynamic behavior of the system was examined through timedomain simulations, wherein motor loads were sequentially started. The system's performance was then comparatively analyzed for two main scenarios: with the DSTATCOM connected (compensated case) and without it (uncompensated case). The simulation results demonstrate that the D-STATCOM, with its millisecond-level fast response, effectively mitigates the voltage sags caused by motor starting through instantaneous reactive power injection. It is proven that with the integration of the device, the voltage profile across all nodes of the network is stabilized within acceptable limits, and the overall system power factor is significantly improved. This study concludes that D-STATCOM presents a superior and effective solution compared to conventional methods for enhancing power quality and ensuring voltage stability, particularly in weak rural networks with dynamic load characteristics. The application of this technology is foreseen to reduce the need for costly infrastructure upgrades.
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
- Development of volt/var and energy management optimization approach for distribution systems
Dağıtım sistemleri için volt/var ve enerji yönetimi optimizasyonu yaklaşımının geliştirilmesi
ENES BEKTAŞ
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KAMİL ÇAĞATAY BAYINDIR
- Impact of high penetration of solar pv distributed generation on Karabuk University low voltage network
Güneş PV dağıtılmış üretimin yüksek penetrasyonunun Karabük Üniversitesi alçak gerilim şebekesi üzerine etkisi
ABBAS FALAH HASAN AL-GBURI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKarabük ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MOHAMMAD ABDULLAH MOHAMMAD ALMOKHTAR
- 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
- The wavelet-based approach for k-factor filtering method on the evaluation of high voltage impulse signals
Yüksek gerilim darbe işaretlerinin incelenmesinde kullanılan k-faktör filtreleme yöntemine dalgacık tabanlı yaklaşım
KAHRAMAN YUMAK
Doktora
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞÜKRAN EMEL ÖNAL