Yazar "Şen, Mehmet" seçeneğine göre listele

Listeleniyor 1 - 1 / 1
  • Küçük Resim
    Öğe
    Rüzgar enerji santrallerinin modellenmesi ve kısa devre analizi
    (Necmettin Erbakan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020) Şen, Mehmet; Özcan, Muciz
    Dünya'da ve ülkemizde artan nüfus ve gelişen teknoloji ile birlikte elektrik enerjisine olan ihtiyaç her geçen gün artmaktadır. Fosil yakıtların sınırlı kaynaklar olması, elektrik enerjisi üretiminde kullanılması sonucu atmosfere bıraktıkları sera gazı yayılımın insanlar için hem çevresel hem de sağlık problemlerine sebep olması gibi bir takım olumsuz etkileri insanlığın yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelmesini zorunlu kılmıştır. Yenilenebilir enerji kaynaklarından üretilmesi planlanan elektrik enerjisinin, belirlenmesi güç özellikteki değişkenlere bağlı olması ve enerji talebi arzını karşılamak için elektrik şebekelerine verebileceği bazı olumsuzluklar önceden ön görülüp gerekli tedbirlerin alınmasını zorunlu kılmaktadır. Bu kapsamda enerji arzı ve talebi karşılama dengesi arasındaki ince çizgi daima göz önüne alınmalıdır. Bu tez çalışmasında enerji arz-talep arasındaki bu dengeyi bozabilecek olumsuzluk önceden tahmin edilmeye çalışılmıştır. Bu çalışmada Konya-Ardıçlı bölgesine ait geçmiş tarihli meteorolojik hava durumu verileri kullanılarak yıl içerisindeki aşırı rüzgârlı gün sayısı tespit etmek hedeflenmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında modellenen rüzgâr elektrik santralinin kurulacağı yerin rüzgâr hızı açısından uygun konumda olup olmadığı tespit etmek için geleceğe yönelik rüzgâr hızı tahmini gerçekleştirilmiştir. Geleceğe yönelik rüzgâr hızının değeri yapay sinir ağları ile Levenberg Marquardt algoritması kullanılarak tahmin edilmiştir. Matlab programında yapay sinir ağları yöntemi kullanılarak yapılan çalışmadan elde edilen yüksek rüzgâr hızlarından kaynaklı oluşabilecek kısa devre arıza sayısı, yılda en fazla 14 gün olarak gerçekleşebileceği sonucu bulunarak rüzgâr santralinin kurulacağı yerin konumunun uygunluğu doğrulanmıştır. İleri tarihli bir gün için bölgede rüzgâr hızı tahmini yapay sinir ağları ile % 92.76 oranında başarı ile tahmin edilmiş olup, oluşturulan yapay sinir ağı ezberleme yapmadan, daha önce programa girilmeyen verileri bile belirtilen bu yüksek başarı oranıyla tahmin edilmiştir. Tezin ikinci aşamasında, yedi adet rüzgâr türbininden oluşan bir rüzgâr santrali Digsilent PowerFactory programında önce elektriksel modellemesi gerçekleştirilmiştir. Daha sonra elde bu elektrik modelleme devresi üzerinde santrale ait oluşması muhtemel dört adet senaryo belirlenmiştir. Tespit edilen bu senaryolar için yük akış analizi ve kısa devre analizleri yapılarak pratikte kısa devre arızası olarak % 70 oranında en çok karşılaşılan faz-toprak kısa devre arızası için çözüm önerisi sunulmuş ve arıza akımının değeri düşürülmeye çalışılmıştır. Faz-toprak kısa devre analizi etkileyen faktörlerden transformatör bağlantı şekli ve topraklama direnci değerleri değiştirilerek, YNyn transformatör bağlantısı ve 20 ohm toprak direnci değeri için en düşük faz-toprak kısa devre akımı ile karşılaşılacağı tespit edilmiştir. Bu yöntemle yanlış parametreler seçilmesi ile oluşturulacak bir tesisin, muhtemel herhangi bir faz toprak arızası durumunda kısa devre akımının değeri 30 kA seviyelerinde oluşabileceği ve bu çalışma sonucu belirtilen şekilde tesisin kurulması durumunda bu değerin 0.02 kA seviyesinde oluşabileceği sonucu elde edilmiştir. Yapılan çalışma ile gösterilmeye çalışılan kısa devre akımı değerinin düşük çıkması durumu tesisin kurulması aşamasında kullanılacak şalt cihazlarının daha ekonomik olmasını sağlayarak yatırım maliyetlerinin düşürülmesinde önemli bir rol oynamıştır.