Dağıtık üretimde güneş enerjisi uygulamalarının kısa devre koruması üzerindeki etkileri ve dağıtık üretimde kısa devre koruması için yeni teknikler

Dağıtık üretim, yeni bir uygulama alanıdır ve uygulama yaygınlaştıkça yeni sorunlarla karşılaşılacaktır. Çıkabilecek sorunlara aday konulardan biri, mevcut röle koordinasyonunun bozulması ihtimalidir. Herhangi bir arıza olmasa dahi, devre kesiciler tetiklenebilir veya bir arıza durumunda tetiklenmesi gereken kesiciler devreyi kesmeyebilir. Ayrıca, şebeke koruma sistemleri etkisini kaybedebilir, dağıtım sisteminin kesinti süresi/kesinti sayısı/dağıtılamayan enerji endeksleri (SAIDI/SAIFI/EENS) artabilir. Bu çalışmada, mevcut röle koordinasyonunun gelecekte dağıtık üretimin yaygın olarak kullanılmasından, özelikle de güneş enerjisi santrallerinin yaygınlaşmasından nasıl etkileneceği tahmin edilmektedir. Güneş enerjisi santrallerinin bağlı olduğu şebeke topolojisinde, hangi noktaların daha çok etkileneceği ve hangi noktaların güvende kalacağı sistematik olarak incelenmektedir. Bu inceleme için, süperpozisyon analizi dağıtık üretim kısa devre analizinde ilk defa uygulanmıştır. Süperpozisyon analizi, dağıtım şebekesinde dağıtık üretim etkilerini incelemeyi pratikleştirmekte ve kolaylaştırmaktadır. Literatürde, dağıtım şebekesi incelenirken IEEE 13-Node veya IEEE 34-Node radyal dağıtım test fideri topolojilerinin sıklıkla kullanıldığı görülmektedir. Mevcut lisanssız santral uygulaması trendi doğrultusunda, varılacak dağıtım sisteminin pratik ve etkili bir şekilde incelenebilmesi için bu topolojilere alternatif ve ihtiyaç duyulan simülasyon için yeterli bir topoloji geliştirilmiş ve PSCAD ortamında test edilmiştir. Tüm bu simülasyon ve inceleme çalışmaları esnasında öngörülen/belirlenen olumsuz etkilerin azaltılmasını sağlayacak yeni uygulamalar önerilmektedir.

Anahtar Kelimeler:

Dağıtık üretim, lisanssız elektrik üretimi, koruma

PDF

___

[1] M. Esmaeilzadeh, H. Alizadeh-Sherayeh, E. Tohidifar, A. Mazaheri-kalahrodi, and others, “Distributed Generation: Protection Problems, Optimal Placement,” Majlesi J. Energy Manag., vol. 4, no. 2, 2015.
[2] M. Pesaran H.A, P. D. Huy, and V. K. Ramachandaramurthy, “A review of the optimal allocation of distributed generation: Objectives, constraints, methods, and algorithms,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 75, pp. 293–312, Aug. 2017.
[3] G. A. Quiroga, C. F. M. Almeida, H. Kagan, and N. Kagan, Protection System Considerations in Networks with Distributed Generation. Springer, Singapore, 2018.
[4] S. Saeedi, “Impacts of Distributed Generations On Distribution System Reliability.” İstanbul Technical University, 2016.
[5] M. T. Turan, “Akıllı Şebekelerde Arıza Analizi ve Koruma.” Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2014.
[6] K. L. Anaya and M. G. Pollitt, “Going smarter in the connection of distributed generation,” Energy Policy, vol. 105, pp. 608–617, Jun. 2017.
[7] H. B. Çetinkaya and F. Dumlu, “Dağıtık Üretim Tesislerinin Şebeke Entegrasyonunda Yaşanabilecek Olası Problemler ve Entegrasyon Analizleri,” Akıllı Şebekeler Ve Türkiye Elektr. Şebekesinin Geleceği Sempozyumu, 2013.
[8] EPDK, Elektrik Piyasasında Lisanssız Elektrik Üretimine İlişkin Yönetmelik, vol. 28783. 2013.
[9] R. Mohammadi Chabanloo, M. Ghotbi Maleki, S. M. Mousavi Agah, and E. Mokhtarpour Habashi, “Comprehensive coordination of radial distribution network protection in the presence of synchronous distributed generation using fault current limiter,” Int. J. Electr. Power Energy Syst., vol. 99, pp. 214–224, Jul. 2018.
[10] TEDAŞ, “Türkiye Elektrik Dağıtım Ve Tüketim İstatistikleri.” Türkiye Elektrik Dağıtım A.Ş. Genel Müdürlüğü, Strateji Geliştirme Daire Başkanlığı, Dec-2017.
[11] H. L. R. van der Walt, R. C. Bansal, and R. Naidoo, “PV based distributed generation power system protection: A review,” Renew. Energy Focus, vol. 24, pp. 33–40, Mar. 2018.
[12] EPDK, Elektrik Şebeke Yönetmeliği, vol. 29013. 2014.
[13] K. L. Anaya and M. G. Pollitt, “Integrating Distributed Generation: Regulation and Trends in Three Leading Countries.” University of Cambridge, Energy Policy Research Group, Dec-2014.
[14] IEEE, “Power System Of The Future: The Case For Energy Storage, Distributed Generation and Mirogrids.” Sponsored by IEEE Smart Grid With Analysis By ZPRYME, 2012.
[15] “TEİAŞ İstatistik,” 30-Apr-2017. [Online]. Available: http://www.teias.gov.tr/yukdagitim/kuruluguc.xls. [16] “TEİAŞ İstatistik.” 2018.
[17] EPDK, “2017 Yılı Piyasa Gelişim Raporu.” EPDK, 2018.
[18] B. Şimşek and E. Bizkevelci, “Türkiye Elektrik Dağitim Şebekesinde Fotovoltaik Sistemlerin Güç Kalitesine Etkisi.”
[19] “TEDAS Faaliyet Raporu.” TEDAŞ, 2017.
[20] S. A. Riedel and J. W. Nilsson, Electric Circuits, 9. Prentice Hall, 2010.
[21] M. BAYRAK and Ö. USTA, “ADAPTİF MESAFE RÖLESİ.”
[22] E. Gençaydın, “Enerji iletim hatlarının nümerik mesafe röleleri ile korunması,” Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2006.
[23] G. Ziegler, “Numerical Distance Protection.” Publicis MCD, Siemens AG, Münich and Erlangen, 1999.
[24] J. Campos, “Distance Protection Analysis Applied for Distribution System with Distributed Generation,” PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, vol. 1, no. 3, pp. 15–19, Mar. 2018.