Tristör anahtarlamalı kapasitör (TSC) ve tristör anahtarlamalı reaktör- tabanlı statik VAr kompanzatör'ün (TSR-tabanlı SVC) PI ile kontrolü

Güç elektroniği cihazlarının akım ve gerilim tutma kapasitelerinin gelişmesi ile birlikte, etkili bir paralel ve seri kompanzasyon için farklı tip kontrolörlerin kullanımı da artmıştır. Bu nedenle en çok önerilen kontrolörlerden biri Esnek AC İletim Sistemleri (FACTS, Flexible AC Transmission Systems) olarak bilinen güç elektroniği tabanlı kontrolörler ailesidir. Bu çalışmada, paralel FACTS cihazlarından ikisi olan Tristör Anahtarlamalı Kapasitör (TSC) ve Tristör Anahtarlamalı Reaktör (TSR)-tabanlı Statik VAr Kompanzatör (SVC)’nin yük barası gerilimine olan etkisi incelenmiştir. Altı Darbe Üreteci ve PI (Proportional Integral) Kontrolör TSC ve TSRtabanlı SVC’nin tetikleme açılarının kontrolü için kullanılmıştır. Bu kompanzatörler; Matlab/Simulink Güç Sistemleri Araçkutucuğu (Power Systems Toolbox) kullanılarak simule edilmiştir. Üzerinde çalışılan üç fazlı güç sistemi; iki baralı olup statik yük ve uzun iletim hattı modeline sahiptir. Yapılan benzetim sonuçları; PI kontrolörün bu tip kompanzatörlere kolaylıkla uygulanabileceğini göstermiştir.

PI control of thyristor switched capacitor (TSC) and thyristor switched reactor-based static VAr compensator (TSR-based SVC)

Together with the improvement in current and voltage handling capacities of power electronic devices, different type controllers have been increasingly used for efficient shunt and series compensation. The most promising controllers based on power electronics are known as Flexible AC Transmission Systems (FACTS) devices. In this study, the effects of two of shunt FACTS devices, which are Thyristor Switched Capacitor (TSC) and Thyristor Switched Reactor (TSR)-based Static VAr Compensator (SVC) on load bus voltage are investigated. Six Pulse Generator and PI Controller are used to control firing angles of TSC and TSR-based SVC. These compensators are simulated by using Matlab/Simulink, Power Systems Toolbox. Analyzed the studied three phase power system consists of two buses, a static load and a long transmission line model. The simulation results show that PI controller can be easily applicable to these type compensators.

PDF

___

1. Eser H., “Kompanzasyon ve Uygulama Esasları”, 1998.
2. Anderson G., “Power System Dynamics and Stability: An Introduction”, September 1999.
3. Wollenberg B. F., “Transmission System Reactive Power Compensation”, IEEE Power Engineering Society, pp. 507-508, 2002.
4. G. F. Ledwich, S. H. Hosseini, G. F. Shannon, “Voltage Balancing Using Switched Capacitors”, Electric Power Systems Research, Vol. 24, Issue. 2, pp: 85−90, August 1992.
5. Hingorani N. G., Gyugyi L., “Understanding FACTS: Concepts and Technology Flexible AC Transmission Systems”, IEEE Press, New York, 1999.
6. Mathur R. M., Varma R. K., “Thyristor-Based FACTS Controllers for Electrical Transmission Systems”, IEEE Press, USA, 2002.
7. Gelen (Kara) A., “Tristör Anahtarlamalı Reaktör ve Kapasitör Tasarımı”, Yüksek Lisans Tezi, N.Ü.F.B.E., Niğde, 2006 Haziran.
8. Garcia N., Medina A., “Fast Periodic Steady State Solution of Systems Containing Thyristor Switched Capacitors”, IEEE Power Engineering Society Summer Meeting, pp. 1127-1132, 2000.
9. Hosseini S. H., Ledwich G. F., Shannon G. F., “Voltage Regulation by Proportional Microcontrolled Switched Capacitors”, IEEE International Symp. of Ind. Electronics (ISIE), Xian, China, pp. 854-855, May 1992.
10. Thomas P. Y., Conard J. Ph., Labrique F., Buyse H., “Analysis of A Three Phase TSC-TCR Static VAr Compensator by Recurrences Theory”, IEEE 7th Mediterranean Electrotechnical Conf., Vol 2. pp. 849-852, 12-14 April 1994.
11. Johnson B. K., “Simulation of TSC and TSSC”, IEEE Power Engineering Society Winter Meeting, pp. 637-638, 2001.
12. Ahmed T., Ogura K., Soshin K., Hiraki E., Nakaoka M., “Small-Scale Wind Turbine Coupled Single-Phase Self-Excited Induction Generator with SVC for Isolated Renewable Energy Utilization”, The 5th Int. Conf. on Power Electronics and Drive Systems, Vol. 1, pp. 781- 786, 17-20 November 2003.
13. Acha E., Fuerte-Esquivel C. R., Ambriz-Perez H., Angales-Camacho C., “FACTS: Modelling and Simulation in Power Networks”, John Wiley&Sons LTD, 2004.
14. Çetinkaya H. B., Öztürk S., Basa Arsoy A., Alboyacı B., Şengül M., Türker T., “Enerji İletim Hatlarındaki Enerji Kalitesini Düzenleyen Klasik ve Modern Kontrol Yapıları”, Enerji Verimliliği ve Kalitesi Sempozyumu, Kocaeli, Sy: 61-65, Mayıs 2005.
15. Gelen A., Yalçınöz T., “Tristör Anahtarlamalı Kapasitör’lü Kompanzasyon Sisteminin Modellenmesi ve Gerçekleştirilmesi”, Elektrik- Elektronik-Bilgisayar Mühendisliği Sempozyumu (ELECO’2006), Bursa, Sy: 9-14, 6-10 Aralık 2006.
16. Gelen (Kara) A., Yalcinoz T., “Simulation of TSC on Voltage Regulation for Static and Dynamic Load Models Using MATLAB”, IEEE The 38th North American Power Symposium, (NAPS- 2006), USA, September 17-19, 2006.
17. Endres B., Thiele G., Bonfanti İ., Testi G., “Design and Operational Testing on Thyristor Modules for The SVC Kemps Creek”, IEEE Power Engineering Society Winter Meeting, pp. 1321−1326, November 1989.
18. Gelen A., Yalcinoz T., “Analysis of TSR-based SVC for a Three-Phase System with Static and Dynamic Loads”, IEEE Int. Conf. on Elect. Eng., (ICEE 2007), Lahore, Pakistan, pp:1-6, ISBN:1-424408938, 11-12 April 2007.
19. Özdaş M.N., Dinibütün A.T., Kuzucu A., “Otomatik Kontrol Temelleri”, Birsen Yayınevi, İstanbul, 1998.
20. Arifoğlu U., “Güç Sistemlerinin Bilgisayar Destekli Analizi”, Alfa Yayınevi, İstanbul, 2002.