Rüzgar türbinlerinde kullanılan DA/AA evirici modellemesi ve analizi

Abstract

Doğada kendiliğinden var olan yenilenebilir enerji kaynaklarından enerji üretimi kavramı, tüketim yerine yakın noktalarda elektrik üretimini mümkün kılması, çevresel etkileri en aza indirmesi, diğer enerji sistemlerine göre daha güvenilir ve daha ekonomik olması gibi nedenlerle birlikte artan önemiyle geniş uygulama alanı bulmaktadır. Enerji santrallerinin elektrik dağıtım veya iletim sistemine bağlantısında şebeke işleticileri tarafından belirlenen güç kalitesi standartlarının sağlanması gerekmektedir. Bu gereklilik, yenilenebilir enerji kaynaklarına dayalı enerji üretim tesisleri için de geçerlidir. Türkiye'de şebeke bağlantı kriterleri, devlet tarafından belirlenmekte ve "Elektrik Piyasası Şebeke Yönetmeliği" adı altında yayımlanmaktadır. Sistemin kararlı ve güvenilir çalışması için gerekli kriterler, güç elektroniği devreleri ile sağlanmaktadır. Bu çalışmada, rüzgar türbinleri güç devrelerinde kullanılan elektriksel güç dönüşüm teknikleri incelendi. Santralin, şebeke kriterleri uyarınca şebekeye bağlantısını gerçekleştiren DA/AA çevirgeç (evirici), Matlab & Simulink ortamında modellenerek farklı rüzgar hızlarında ve şebeke hatalarındaki davranışlarını gösteren simülasyon sonuçları analiz edilmiştir.Energy production from renewable energy sources which are inherent in the nature, are in wide range of applications with its increasing importance because of its suitability for the electricity production near the counsumption point, minimizing the environmental effects, being more reliable and relatively more cost effective than the conventional energy systems. During the connection of the power station to the distribution or transmission system, it's obligatory to maintain the power quality standards of the grid operators. This requirement is also valid for the energy production facilities of renewable energy sources. In Turkey, the grid connection criterions are defined and published by the government under the name of Electricity Market Grid Regulations. The criterions for the stable and reliable operation of the power stations are provided by the power electronics circuits. In this study, electrical power conversion techniques which are used in the power circuits of wind turbines are investigated. The modelling of DC/AC power converter (inverter), that provides the grid connection of the wind turbine according to the grid requirements, is achieved in Matlab & Simulink environment. At the end, the simulation results illustrating the response of the inverter in different wind speed and fault scenerios are analyzed.