Senkron motorlu bir hibrit reaktif güç kompanzasyon sisteminin geliştirilmesi

Abstract

Reaktif güç alternatif akımlı devrelerde yer alan bazı yüklerin çekmek zorunda oldukları fakat herhangi bir işe veya enerjiye dönüştüremedikleri bir güç türüdür. Bu güç, üretim ve iletim sisteminde gerilim düşümlerine, güç kayıplarına ve gerilim karasızlıklarına neden olur. Ayrıca iletim ve dağıtım sisteminin güç taşıma kapasitesini de sınırlandırdığı için arzu edilmeyen bir güçtür. Bu yüzden bu gücün bağlı yükler tarafından şebekeden çekilmesini engellemek amacıyla reaktif güç kompanzasyonu yapılır. Reaktif güç kompanzasyonu için klasik olarak anahtarlamalı konsansatörler kullanılır. Ayrıca statik kompanzatörler (STATCOM, SSSC ve aktif güç filtreleri), SVC ve senkron makineler de kullanılabilmektedir. Sıklıkla kullanılan anahtarlamalı kondansatörler kademeli bir şekilde kompanzasyon yaptıklarından dolayı tam kompanzasyon yapabilmeleri neredeyse hiç mümkün değildir. Bu tezde bu soruna çözüm olabilmesi için senkron motor ile anahrtarlamalı kondansatörlerden oluşan bir hibrit reaktif güç kompanzasyon sisteminin tasarlanması amaçlanmıştır. Tasarlanan hibrit sistemde yükün ihtiyacı olan reaktif gücün ana kısmı anahtarlamalı kondansatörlerle karşılanırken kademeler arasında kalan gereksinim bir senkron motor tarafından karşılanmaktadır. Bu tezde önerilen sistemde ayrıca senkron motorun her bir fazının farklı miktarlarda reaktif güç verebilmesi amacıyla faz sargılarına değeri değiştirilebilen bobinler bağlanmıştır. Böylece sistemin dengesiz yüklerde de çalışabilmesi amaçlanmıştır. Önerilen reaktif güç kompanzasyon sistemi MATLAB/Simulink ortamında yapılan simülasyonlarla ve laboratuvarda yapılan deneysel çalışmalarla test edilmiştir. Elde edilen sonuçlar önerilen hibrit sistemin klasik kondansatör anahtarlamalı kompanzasyon sistemlerine göre daha yüksek başarıma sahip olduğunu ve güç katsayısını neredeyse 1 yaptığını göstermiştir.