Evirici Devreli Dağıtık Üretim Tesislerinin Güç Sistemlerine Azami Katılımı Için Optimal Pasif Harmonik Filtre Boyutlandırma Ve Yerleştirme Algoritması Geliştirmek

Abstract

Bu araştırma projesinde ilk olarak, programlanabilir gerilim kaynağı, yük ve evirici devreli dağıtık üretim birimi (fotovoltaik dağıtık üretim birimi: FDÜB) barındıran bir test sistemi kurulmuştur. Bu sistemde elde edilen ölçüm verileri ile test sisteminde yer alan FDÜB için harmonik akım kaynağı (HAK), Norton eşdeğer devre (NED) ve çapraz frekans admittans matris (ÇFAM) modelleri oluşturulmuştur. Bu modellerin harmonik akımlarının hesabında yaptıkları hataların analizi, aynı test sisteminde elde edilen çok sayıda ölçüm sonucu referans alınarak istatistiksel şekilde değerlendirilmiştir. Yapılan analiz neticesinde, modellerin hassasiyet bakımından en iyiden en kötüye NED, ÇFAM ve HAK şeklinde sıralandığı görülmüştür. İkinci olarak, HAK ve NED modelleri, harmonik etkileşim analizi (HEA) ve tam harmonik güç akışı (THGA) algoritmalarına entegre edilerek, IEEE 33 bara test sistemi için HEA-HAK, HEA-NED, THGA-HAK ve THGA-NED algoritma-model çiftlerinin MATLAB kodları hazırlanmıştır. FDÜB?lerin yanı sıra doğrusal ve doğrusal olmayan yüklerin de bulunduğu aynı sistem için yapılan çalışmalar neticesinde, bu dört farklı algoritma-model çifti arasında, elde edilen bara gerilimi toplam harmonik bozulma (THDV) profilleri bakımından önemli farklar olduğu çıktısına ulaşılmıştır. Son olarak, baralara ait maksimum THDV değerinin minimizasyonu, bara gerilimlerinin rms sapma değerinin minimizasyonu ve sistemin FDÜB barındırma kapasitesinin maksimizasyonunu amaçlayan optimal FDÜB ve pasif filtre (PF) planlama yaklaşımı önerilmiştir. Önerilen yaklaşımda kısıt olarak; geleneksel FDÜB planlama kısıtları ile IEEE 519 standardında tanımlı gerilim harmonik sınırlamaları dikkate alınmıştır. Bununla birlikte, optimal PF planlama çalışmalarının gelenekselleşmiş bir amacı olan THDV minimizasyonu, optimal FDÜB ve PF planlama probleminin çözümünde amaç fonksiyonu olarak dikkate alınmıştır. Böylece, aynı kısıtlar için geleneksel ve önerilen yaklaşımların sonuçları IEEE 33 baralı test sisteminde karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. Analizler sırasında, harmonik analiz yöntemi olarak yukarıda belirtilen algoritma-model çiftleri dikkate alınmış ve çözüm yöntemi olarak literatürde çok yeni olan Balina optimizasyon algoritması kullanılmıştır.