Fotovoltaik santraller ve batarya enerji depolama sistemleri için güç sistemi kararlılık analizleri

Abstract

Son yıllarda teknolojide yaşanan gelişmeler, ekonomik maliyetlerin düşmesi ve karbondioksit salınımındaki artış güç sistemlerinde yenilenebilir enerji kaynaklarından elektrik üretimini ön plana çıkarmıştır. Yenilenebilir enerji kaynakları arasında ise fotovoltaik (PV) birimlerden oluşan üretim tipi kendini göstermektedir. Fotovoltaik birimlerin santraller halinde güç sistemine bağlantısının gerçekleştirilmesi (penetrasyon seviyelerinin artması) geleneksel üretim yapısında bazı farklılıklara (kesikli üretim, döner yapının olmaması vb.) ve olumsuzluklara (toplam atalet momentinin düşmesi, birincil frekans desteğinin azalması vb.) sebep olmaktadır. Ortaya çıkan bu durumların giderilmesi için güç sistemlerinde enerji depolama birimlerinin kullanımı da artmaktadır. Bu çalışmada güç sistemlerinde yaşanan dinamik olaylarda PV santrallerin ve batarya enerji depolama sistemlerinin (BESS) tepkileri ve sistemde oluşturdukları etkileri güç sistemleri kararlılığı açısından analiz edilmiştir. Analizler DigSilent Powerfactory benzetim programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Detaylı olarak ele bu alınan çalışmada birçok açıdan analizin yapılabilmesi için farklı büyüklükte güç sistemlerinden faydalanılmıştır. PV santraller ve BESS birimlerinin özellikleri, kontrol seçenekleri, penetrasyon seviyeleri/boyutları, sayıları ve konumları çalışmada göz önüne alınmıştır. Sistemlerde geçici olay tipleri ve konumları ele alınan diğer durumlardır. Ayrıca yük tiplerinin özellikleri ve incelenen yapılarla etkileşimi de çalışmada yer almaktadır. Yapılan çalışmada geçici hal ve frekans kararlılığı analizi üzerinde durulmuş ayrıca gerilim kararlılığı da analiz edilmiştir.