Effect of wind turbines on power system operation

Abstract

Bu tezde rüzgar enerjisi dönüşüm sistemlerinin güç sistemi üzerine etki ve karşı etkileri bir rüzgar çiftliği örneği kullanılarak incelenmiştir. Rüzgar çiftliğinde bulunan yuvarlak rotorlu asenkron makine ile donatılmış 12 adet rüzgar enerjisi dönüşüm sisteminin elektriksel modeli oluşturulmuştur. Tek makine modeli üzerinde yapılan çalışmalara daha sonra tüm rüzgar çiftliği ve bağlı olduğu ortak kuplaj noktası itibariyle elektrik güç sistemi dahil edilerek analizler yapılmıştır. Tez kapsamında “Güç Kalitesi Milli Projesi” mobil ölçüm ekiplerince rüzgar çiftliğinin bağlı olduğu trafo merkezinde elektriksel ölçümler yaptırılmış ve kullanılmıştır. Rüzgar çiftliği işletmecileri tarafından yapılan rüzgar hızı ölçüm sonuçları bilgisayar modeli doğrulama simülasyonlarında girdi olarak kullanılmıştır. Simülasyon sonuçları ve ölçüm sonuçları kullanılarak örnek rüzgar enerjisi dönüşüm sistemi topluluğunun elektrik güç sistemi ile karşılıklı etkileşimi incelenmiştir. Rüzgar enerjisi dönüşüm sistemlerini elektrik güç sistemi bünyesine katan diğer ülkelerde olduğu gibi ülkemizde deæ enerji iletim ve dağıtım sistemini çalıştıranlar tarafından ihtiyaç duyulanæ “Rüzgar Çiftlikleri Şebeke Bağlantı Kuralları” için tez kapsamında elde edilen sonuçlar vasıtası ile katkı sağlanmış ve yuvarlak rotorlu asenkron makine ve sürücü devresi ile donatılan rüzgar enerjisi dönüşüm sisteminin birleştirilmiş modeli geliştirilmiştir. In this thesis, effects of wind energy conversion systems on power system operation and vice versa is investigated by a case study of the wind farm. The electrical model of 12 wind energy conversion systems equipped with wound rotor induction machine is developed. After model verification on one machine, whole model of wind farm and power system , including point of common coupling, is used for simulation for power quality analysis. Site measurement was carried out at the point of common couplig as a part of project, “Power Quality National Projects- Mobile Power Quality Measurements”. The measured results are used for model verification. Wind speed measurement result, which is used as input data in simulation, is obtained from wind farm operators. Effects of wind farm on power system operation is evaluated by the help of simulation results and site measurement results. Like in other countries, which have particular wind energy conversion system in their power system, in Turkey transmission system operator needs grid codes for wind energy conversion systems. Contribution have been done in thesis for developing grid codes by the help of results obtained, and developing an aggregated model for wind energy conversion system having wound rotor induction machine and its drive.