Güneş enerji santrallerinde güç faktörü ve gerilim kararlılığının belirlenmesi

Abstract

Fosil kaynakların rezervlerinin gün geçtikçe azalması, yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ilgilinin artmasına sebep olmuştur. En çok tercih edilen yenilenebilir enerji, rüzgar, güneş, hidroelektrik sistemleri tarafından üretilmektedir. Bu tez çalışmasında yenilebilir enerji kaynaklarından olan güneş enerjisi sistemini şebekeye bağlayarak farklı yük senaryolarındaki güç faktörünün, gerilim kararlığı harmonik analizi ve yük akışları değerlendirilmiştir. Yenilenebilir enerji kaynaklarından güneş enerjili sistemleri ile çalışılmış olup, fotovoltaik (PV) panel, Maksimum Güç Noktası Takibi (MPPT), DC/AC evirici, filtre ve lineer olmayan yükten oluşan bir sistem tasarlanarak MATLAB/SİMULİNK ile benzetim çalışmaları yapılmıştır. Kullanılan sinyal bloğu ile farklı sıcaklık ve ışınım değerlerinde santralin üretim yapması sağlanmıştır. Güç sistemlerinin sorunsuz ve kesintisiz çalışabilmesi için sistem kararlılığının sağlanması gerekmektedir. Enerjiye olan talebin gün geçtikçe artış olması kararlılık problemlerini de beraberinde getirmiştir. Tez çalışmasında sistem kararlılığını etkileyen parametreler üzerinde durulmuştur. Güneş sistemlerinde reaktif güç kompanzasyonu gerilim kontrolünü sağlamak için kullanılmaktadır. Güneş enerji sistemlerinde güç faktörünün doğru tespit edilmesi büyük önem arz eder. Güneş enerji santralleri kurulurken önceden tespit edilmesi gereken hususlar oldukça önemlidir. Bunlar arasında: kablo, invertör şartel seçiminde güç faktörünün etkisi bulunmaktadır. Güç faktörünün bilinmesi malzeme seçiminde önemli bir yol gösterici olacaktır. Siemens firmasının PSS@SINCAL güç sistem analizi programı kullanılarak yük akışı, gerilim karalılığı ve güç faktörü analizleri ile mevcut yüke bağlı farklı senaryolar için değerlendirmelerde bulunulmuştur.

The decrease in the reserves of fossil resources day by day has led to an increase in the interest in renewable energy resources. The most preferred renewable energy is produced by wind, solar, hydroelectric systems. In this thesis, the power factor, voltage stability harmonic analysis and load flows in different load scenarios were evaluated by connecting the solar energy system, which is one of the renewable energy sources, to the grid. Working with solar energy systems from renewable energy sources, a system consisting of photovoltaic (PV) panel, Maximum Power Point Tracking (MPPT), DC/AC inverter, filter and non-linear load has been designed and simulated with MATLAB/Simulink-SimPower Systems. With the signal block, the power plant has been enabled to produce at different temperatures and radiation values. In order for power systems to operate smoothly and uninterruptedly, system stability must be ensured. The increasing demand for energy has brought along stability problems. In the thesis study, the parameters that affect the system stability are emphasized. Reactive power compensation is used to provide voltage control in solar systems. Correct determination of the power factor in solar energy systems is of great importance. It is very important to determine the issues that need to be determined beforehand when installing solar power plants. Among them: the power factor has an effect on cable, inverter conditional selection. Knowing the power factor will be an important guide in material selection. By using PSS@SINCAL power system analysis program of Siemens company, load flow, voltage stability and power factor analyzes and evaluations were made for different scenarios depending on the current load.