Elektrik şebekelerinde statik VAR kompansatör ve Tap ayarlı transformatörün gerilim kararlılığına etkisinin analizi

Güç sistemlerinde gerilim kararsızlığı genellikle aşırı yüklenme durumunda yetersiz reaktif güçten dolayı meydana gelmektedir. Son yıllarda, elektrik şebekelerindeki gelişmeler ve yük artışı, gerilim kararsızlığına ve şebeke çökmelerine neden olabilmektedir. Bu bağlamda, gerilim profilinin iyileştirilmesi için yük altında tap ayarlı transformatörler ve statik var kompansatörler önemli bir rol oynamaktadır. Bu tez çalışmasında, yük altında tap ayarlı transformatör ve statik var kompansatörün gerilim kararlılığı üzerindeki etkileri IEEE-14 ve IEEE-30 baralı test sistemleri üzerinde ayrıntılı bir şekilde analiz edilmiştir. Tezin ilk aşamasında sistemdeki gerilim kararlılığı açısından hassas baralar tespit edilmiştir. Daha sonra bu baralar üzerinden tap ayarlı transformatör ve statik var kompansatörün gerilim kararlılığına olan etkileri PV ve QV eğrileri aracılığıyla incelenmiştir. Bu kapsamda öncelikle her cihaz ayrı ayrı ele alınarak her cihazın gerilim kararlılığındaki etkisi gözlenmiştir. Sonraki aşamada, oluşturulan senaryolar altında bu iki cihazın birlikte kullanılması durumunda gerilim kararlılığı analizleri gerçekleştirilmiştir. Tezin son aşamasında ise, sistemde birden fazla tap ayarlı transformatör bulunduğu durumda bara gerilimlerinin istenen aralıkta kalabilmesi için uygun kademe oranlarının seçimi ile ilgili analizler yapılmış ve kademe oranlarının gerilim profiline olan etkileri incelenmiştir.
Voltage instability usually results from insufficient reactive power in case of overload in power systems. In recent years, development of the electrical power networks and increase in load demands can lead to the voltage instability and network collapse. In that manner, on load tap changing transformers and static var compensators play an important role in improving the voltage profile. In this thesis, the effects of on load tap changing transformers and static var compensators are analyzed in details on voltage stability in the IEEE-14 and IEEE-30 bus test networks. In the first stage of this thesis, sensitive buses of the system are determined in terms of voltage stability. Then, the effects of the tap changing transformers and the static var compensators on the voltage stability are analyzed by using PV and QV curves. In this scope, firstly each device is considered seperately and the effect of each device on the voltage stability is observed. Second, voltage stability analysis is performed when both devices are used together under different scenarios. In the last stage of the thesis, in case of more than one tap changing transformer in the system, in order to keep the bus voltages within the desired limit, the analysis of selection of suitable transformer tap ratio is presented and the effects of the tap ratio on the voltage profile are examined.