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

Yıl: 2019 Cilt: 34 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 2141 - 2158 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.17341/gazimmfd.425947 İndeks Tarihi: 06-01-2021

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

Öz:
Dağıtık üretim, elektrik üretimi ve dağıtımıyla ilgili yeni bir uygulama alanıdır. Uygulama yaygınlaştıkça yenisorunlarla karşılaşılacaktır. Çıkabilecek sorunlara aday konulardan biri, mevcut röle koordinasyonunun bozulmasıihtimalidir. Herhangi bir arıza olmasa dahi, devre kesiciler tetiklenebilir veya bir arıza durumunda tetiklenmesigereken kesiciler devreyi kesmeyebilir. Şebeke koruma sistemleri etkisini kaybedebilir, dağıtım sisteminin kesintisüresi/kesinti sayısı/dağıtılamayan enerji endeksleri (SAIDI/SAIFI/EENS) artabilir. Bu çalışmada, mevcut rölekoordinasyonunun gelecekte dağıtık üretimin yaygın olarak kullanılmasından, özelikle de güneş enerjisisantrallerinin yaygınlaşmasından nasıl etkileneceği tahmin edilmektedir. Güneş enerjisi santrallerinin bağlı olduğuşebeke topolojisinde, hangi noktaların daha çok etkileneceği ve hangi noktaların güvende kalacağı sistematik olarakincelenmektedir. Bu inceleme için, süperpozisyon analizi dağıtık üretim kısa devre analizinde ilk defauygulanmıştır. Süperpozisyon analizi, dağıtım şebekesinde dağıtık üretim etkilerini incelemeyi pratikleştirmekteve kolaylaştırmaktadır. Literatürde, dağıtım şebekesi incelenirken IEEE 13-Node veya IEEE 34-Node radyaldağıtım test fideri topolojilerinin sıklıkla kullanıldığı görülmektedir. Mevcut lisanssız santral uygulaması trendidoğrultusunda, varılacak dağıtım sisteminin pratik ve etkili bir şekilde incelenebilmesi için bu topolojilere alternatifve ihtiyaç duyulan simülasyon için yeterli bir topoloji geliştirilmiş ve PSCAD ortamında test edilmiştir. Tüm busimülasyon ve inceleme çalışmaları esnasında öngörülen/belirlenen olumsuz etkilerin azaltılmasını sağlayacak yeniuygulamalar önerilmektedir.
Anahtar Kelime:

Distributed solar power application effects on short circuit protection in distributed generation - new techniques for short circuit protection in distributed generation

Öz:
Distributed generation is a new application field regarding electricity generation and distribution. As this application grows, the network will face new challenges. One of the candidates for problems that may arise is the possibility of malfunction of the current relay coordination. Circuit breakers may be triggered, although there are no faults. Circuit breakers that must be triggered in the event of a fault might not interrupt the circuit unexpectedly. The network protection systems may lose their function. SAIDI (System Average Interruption Duration Index), SAIFI (System Average Interruption Frequency Index) and EENS (Expected Energy Not Served) values of the network may increase. In this study; wide application of distributed generation (especially solar energy plants) in the future is investigated and the possible effects on the existing relay coordination are predicted. In the network topology where the solar power plants are connected, the branches are systematically investigated in terms of safety. In order to conduct this investigation, the superposition analysis was applied for the first time in distributed generation short-circuit analysis. The superposition analysis serve practical and easy ways to examine the effects of distributed generation on the distribution network. The literature survey shows that the IEEE 13-Node or IEEE 34-Node radial distribution test feeder topologies have been frequently used when the distribution network is examined. However, instead of using these topologies, an alternative topology which is sufficient and more useful for the required PSCAD simulation has been developed for the sake of simplicity, in this study. New applications are proposed that will help to reduce the adverse effects that are predicted / identified during all these simulations and investigation studies.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • 1. M. Esmaeilzadeh, H. Alizadeh-Sherayeh, E. Tohidifar, A. Mazaheri-kalahrodi, and others, Distributed Generation: Protection Problems, Optimal Placement, Majlesi J. Energy Manag., 4, 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., 75, 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, 105, 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. Özdemir E., Aktaş A., Erhan K., Özdemir Ş., Opportunities and challenges for energy storage applications in smart grid, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 32 (2), 499-506, 2017.
  • 9. EPDK, Elektrik Piyasasında Lisanssız Elektrik Üretimine İlişkin Yönetmelik, 28783. 2013.
  • 10. 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., 99, 214–224, Jul. 2018.
  • 11. TEDAŞ, Türkiye Elektrik Dağıtım Ve Tüketim İstatistikleri. Türkiye Elektrik Dağıtım A.Ş. Genel Müdürlüğü, Strateji Geliştirme Daire Başkanlığı, Dec2017.
  • 12. H. L. R. van der Walt, R. C. Bansal, and R. Naidoo, PV based distributed generation power system protection: A review, Renew. Energy Focus, 24, 33–40, Mar. 2018.
  • 13. Tör O.B. et al., Implementation of low voltage express feeder (LVEF) to reduce of no-load losses of distribution transformers which suffer high seasonal load deviation, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 33 (3), 979-994, 2018.
  • 14. EPDK, Elektrik Şebeke Yönetmeliği, 29013. 2014.
  • 15. Tör O.B., Cebeci M.E., Koç M., Güven A.N., Dynamic optimization of long term primary electric distribution network investments based on planning metrics, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 33 (1), 227-237, 2018.
  • 16. 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.
  • 17. IEEE Comission, Power System Of The Future: The Case For Energy Storage, Distributed Generation and Mirogrids. Sponsored by IEEE Smart Grid With Analysis By ZPRYME., 2012.
  • 18. TEDAŞ, TEDAS Faaliyet Raporu. TEDAŞ, 2017. 19. TEİAŞ, TEİAŞ İstatistik. TEİAŞ, 2018.
  • 20. EPDK, 2017 Yılı Piyasa Gelişim Raporu. EPDK, 2018.
  • 21. TEİAŞ, TEİAŞ İstatistik, 30-Apr-2017. [Online]. Available: http://www.teias. gov.tr/ yukdagitim /kuruluguc .xls.
  • 22. B. Şimşek and E. Bizkevelci, Türkiye Elektrik Dağitim Şebekesinde Fotovoltaik Sistemlerin Güç Kalitesine Etkisi, http:// www. emo.org. tr/ekler/ 766af222a13280c _ek.pdf.
  • 23. ETKB, Elektrik Kuvvetli Akım Tesisleri Yönetmeliği, vol. 24246. 2000.
  • 24. TEİAŞ, Yük Tevzi Raporları, https:// www.teias. gov. tr/ tr/ yuk -tevzi-raporlari. 2017.
  • 25. S. A. Riedel and J. W. Nilsson, Electric Circuits, 9. Prentice Hall, 2010.
  • 26. M. Bayrak and Ö. Usta, Adaptif mesafe rölesi, Elektr. - Elektron. - Bilgi. Mühendisliği 10 Ulus. Kongresi.
  • 27. E. Gençaydın, Enerji iletim hatlarının nümerik mesafe röleleri ile korunması, Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2006.
  • 28. G. Ziegler, Numerical Distance Protection. Publicis MCD, Siemens AG, Münich and Erlangen, 1999.
  • 29. J. Campos, Distance Protection Analysis Applied for Distribution System with Distributed Generation, Przegląd elektrotechniczny, 1 (3), 15–19, Mar. 2018.
APA teke a, Yıldırım E (2019). Dağıtık üretimde güneş enerjisi uygulamalarının kısa devre koruması üzerindeki etkileri ve dağıtık üretimde kısa devre koruması için yeni teknikler. , 2141 - 2158. 10.17341/gazimmfd.425947
Chicago teke ahmet,Yıldırım Ensari Dağıtık üretimde güneş enerjisi uygulamalarının kısa devre koruması üzerindeki etkileri ve dağıtık üretimde kısa devre koruması için yeni teknikler. (2019): 2141 - 2158. 10.17341/gazimmfd.425947
MLA teke ahmet,Yıldırım Ensari Dağıtık üretimde güneş enerjisi uygulamalarının kısa devre koruması üzerindeki etkileri ve dağıtık üretimde kısa devre koruması için yeni teknikler. , 2019, ss.2141 - 2158. 10.17341/gazimmfd.425947
AMA teke a,Yıldırım E Dağıtık üretimde güneş enerjisi uygulamalarının kısa devre koruması üzerindeki etkileri ve dağıtık üretimde kısa devre koruması için yeni teknikler. . 2019; 2141 - 2158. 10.17341/gazimmfd.425947
Vancouver teke a,Yıldırım E Dağıtık üretimde güneş enerjisi uygulamalarının kısa devre koruması üzerindeki etkileri ve dağıtık üretimde kısa devre koruması için yeni teknikler. . 2019; 2141 - 2158. 10.17341/gazimmfd.425947
IEEE teke a,Yıldırım E "Dağıtık üretimde güneş enerjisi uygulamalarının kısa devre koruması üzerindeki etkileri ve dağıtık üretimde kısa devre koruması için yeni teknikler." , ss.2141 - 2158, 2019. 10.17341/gazimmfd.425947
ISNAD teke, ahmet - Yıldırım, Ensari. "Dağıtık üretimde güneş enerjisi uygulamalarının kısa devre koruması üzerindeki etkileri ve dağıtık üretimde kısa devre koruması için yeni teknikler". (2019), 2141-2158. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.425947
APA teke a, Yıldırım E (2019). Dağıtık üretimde güneş enerjisi uygulamalarının kısa devre koruması üzerindeki etkileri ve dağıtık üretimde kısa devre koruması için yeni teknikler. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 34(4), 2141 - 2158. 10.17341/gazimmfd.425947
Chicago teke ahmet,Yıldırım Ensari Dağıtık üretimde güneş enerjisi uygulamalarının kısa devre koruması üzerindeki etkileri ve dağıtık üretimde kısa devre koruması için yeni teknikler. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 34, no.4 (2019): 2141 - 2158. 10.17341/gazimmfd.425947
MLA teke ahmet,Yıldırım Ensari Dağıtık üretimde güneş enerjisi uygulamalarının kısa devre koruması üzerindeki etkileri ve dağıtık üretimde kısa devre koruması için yeni teknikler. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.34, no.4, 2019, ss.2141 - 2158. 10.17341/gazimmfd.425947
AMA teke a,Yıldırım E Dağıtık üretimde güneş enerjisi uygulamalarının kısa devre koruması üzerindeki etkileri ve dağıtık üretimde kısa devre koruması için yeni teknikler. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2019; 34(4): 2141 - 2158. 10.17341/gazimmfd.425947
Vancouver teke a,Yıldırım E Dağıtık üretimde güneş enerjisi uygulamalarının kısa devre koruması üzerindeki etkileri ve dağıtık üretimde kısa devre koruması için yeni teknikler. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2019; 34(4): 2141 - 2158. 10.17341/gazimmfd.425947
IEEE teke a,Yıldırım E "Dağıtık üretimde güneş enerjisi uygulamalarının kısa devre koruması üzerindeki etkileri ve dağıtık üretimde kısa devre koruması için yeni teknikler." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 34, ss.2141 - 2158, 2019. 10.17341/gazimmfd.425947
ISNAD teke, ahmet - Yıldırım, Ensari. "Dağıtık üretimde güneş enerjisi uygulamalarının kısa devre koruması üzerindeki etkileri ve dağıtık üretimde kısa devre koruması için yeni teknikler". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 34/4 (2019), 2141-2158. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.425947