Türkiye Elektrik Sistemi’nde

Reaktif Güç Desteği Sağlanması ve Gerilim Kontrolü

Reactive Power Support and Voltage Control in Turkish Electric Power System

Oğuz Yılmaz, İsmail Elma

Enerji Enstitüsü

TÜBİTAK MAM oguz.yilmaz@tubitak.gov.tr, ismail.elma@tubitak.gov.tr

Özet

Bu bildiride, Türkiye Elektrik İletim A.Ş. (TEİAŞ) Yük Tevzi

Dairesi Başkanlığı, Elektrik Kalite Hizmetleri Müdürlüğü ile

TÜBİTAK arasında imzalanan teknik destek ve eğitim

faaliyetleri sağlanmasına dair danışmanlık projesi

kapsamında, ülke genelinde yakın dönemde uygulamaya

sokulan ve gelecekte uygulamaya sokulması planlanan

konvansiyonel ve yenilenebilir üretim tesislerinden reaktif güç

desteği sağlanması ve gerilim kontrolü yan hizmeti süreci

hakkında güncel bilgiler verilmiştir. Yürürlükteki mevcut

mevzuat dâhilinde, bu hizmetlerin üretim tesislerince

gerçekleştirilmesi aşamasında, gerek tasarım gerekse de

işletme anlamında dikkat edilmesi gereken temel prensipler

ortaya koyulacaktır. Temel amaç, hem mevcut ve gelecekte

olası uygulamalar hakkında akademik çevreyle bilgi

paylaşımını sağlamak hem de elektrik piyasasında üretim

faaliyeti gösteren üretim şirketlerini ve bu şirketlere ait

tesislerin gerçekleştirdikleri hizmetleri uygunluğu açısından

denetlemekle yükümlü olan TEİAŞ çalışanlarını

bilgilendirmek, tavsiyeler sunmaktır.

Abstract

In this paper, current information regarding the reactive

power support and voltage control ancillary service

procurement process for conventional and wind power plants

is given, taking into account the future considerations.

Mentioned procurement process was developed under the

scope of the technical consultancy project between TEIAS

Load Dispatch Department, Ancillary Services Directorate

and TUBITAK. Main principles that should be taken into

account by the power plants for the realization of these

services both at design and operation stages are presented.

Main aim is to share information with the academic

environment about current and possible future applications,

while giving recommendations to generation companies as

well as TEIAS officials who are liable to monitor the services

realized by those companies for appropriateness.

1. Giriş

2008 yılında yayınlanan Yan Hizmetler Yönetmeliği ile

Reaktif Güç Kontrolü yan hizmeti, üretim faaliyeti gösteren

tüzel kişilerin TEİAŞ ile imzalayacakları yan hizmet

anlaşmaları doğrultusunda, sahip oldukları üretim

tesislerinden sağlamaları gereken zorunlu bir hizmet olarak

tanımlanmıştır.

İlgili yönetmelikte belirtilen yan hizmet anlaşmaları, TEİAŞ

ile TÜBİTAK arasında yürütülen teknik danışmanlık projesi

kapsamında belirlenen içerik, uygulama ve denetim prensipleri

doğrultusunda, ilk olarak 2011 yılında konvansiyonel üretim

tesisleri için imzalanmış ve süreç bu üretim tesisleri için resmi

olarak yürürlüğe konmuştur. Yürürlüğe konulan bu resmi

süreçten önce üretim tesislerinden reaktif güç desteği

sağlanmasına dair olan işleyiş, şebeke yönetmeliğinde

belirtilen, üretim tesislerinin generatör terminallerinde ya da

bağlantı noktasında ulaşmaları beklenilen güç faktörü

değerleri ile ilgili genel hükümler doğrultusunda, her yük tevzi

bölgesinin (ülke genelinde dokuz farklı bölge) kendi algısı ve

inisiyatifi dâhilinde yürütülmüştür.

Bu bildiride öncelikle konvansiyonel üretim tesislerinden

reaktif güç desteği sağlanması ile ilgili temel donanım ve

kontrol yapıları hakkında bilgi verilirken, uygulamaya koyulan

süreç ve denetim mekanizması açıklanacaktır. Ayrıca önerilen

yönetmelik değişiklikleri ile rüzgar enerjisine dayalı üretim

tesislerinin reaktif güç desteği ve gerilim kontrolü yan hizmeti

kapsamında sağlamaları gereken kriterler ve benzer mantıkla

belirlenmiş denetim mekanizması ortaya koyulacaktır.

Özellikle konvansiyonel üretim tesisleri için gelecekte

uygulanabilecek metodolojiler gerekçeleriyle belirtilecektir.

2. Reaktif Güç Desteği ve Gerilim Kontrolü

Güç sistemlerinde uygulanması zorunlu olan en temel iki

kontrol mekanizmasından biri olan Yük-Frekans Kontrolü [1]

tüm enterkonnekte sistemin genelinde yürütülen, etkisi tüm

sistem genelinde gözlenebilen bir süreç iken, Gerilim

Kontrolü bölgesel bir süreç olup, olumlu ya da olumsuz

gerçekleştirimi elektriksel olarak birbirine yakın bölgeleri

ilgilendirmektedir. Bu sebeple elektriğin kaliteli bir şekilde

arzında, iletim seviyesinde ulaşılması gereken bölgesel gerilim

profiline ulaşılırken, temel reaktif güç elemanları (generatör,

senkron kompansatör, reaktör, kapasitör vb…) farklı

şekillerde ve önceliklerde kullanılabilir.

Bu doğrultuda, iletim sistemindeki çeşitli baraların

gerilimlerinin istenen değerlerde kontrol edilebilmesi amacıyla

bölgeler genelinde takip edilebilecek öncelikli ve her zaman

aktif olacak yol, üretim tesislerinden, ünitelerinin yükseltici

trafoları sonrası bağlı oldukları baranın gerilimini (hi-side

voltage) belirlenecek bara gerilim referans değeri

doğrultusunda, gerektiğinde ulaşmaları beklenilen zorunlu

reaktif güç değerlerini sunmak suretiyle regüle etmelerinin

beklenmesidir. İkinci basamak, ilgili bölgedeki generatörlerin

reaktif güç yeterlilik sınırlarına ulaşmasını ve ani bir

gereksinim durumunda (ünite devre harici olması ya da kısa

devre durumu) verebilecekleri reaktif gücün limitlenmesini

engellemek adına, şönt kapasitör ve reaktörlerin, devreye

alınıp çıkarılması ya da bara gerilimini istenen seviyeye

getirmek için, TEİAŞ’ın denetimindeki ototrafoların yükte

kademe değiştiricilerinin değiştirilmesidir. Üçüncü basamak,

bölgesel yük tevzi merkezi yetkililerin değerlendirmesine

göre, senkron kompansatör olarak çalışma yeteneği olan

ünitelerin, tüm kapasitelerini sunacak şekilde devreye alınması

olarak değerlendirilmelidir. İletim sistemindeki çeşitli

baraların gerilimlerinin istenen değerlerde kontrol edilebilmesi

amacıyla inisiyatif dahilinde tercih edilebilecek son yol hat

açılıp kapatılması olarak belirtilebilir.

Üretim tesislerinin kendi yüksek gerilim baralarını iletilen

referans değer doğrultusunda regüle edebilmeleri için

öncelikle bu amaçla gerektiğinde sisteme sunmaları gereken

zorunlu reaktif güç kapasitesinin belirlenmesi gerekmektedir.

Ardından ikinci en temel nokta, iletilen gerilim referansını

takip etmek amacıyla uygulanacak kontrolün hangi prensipler

dâhilinde gerçekleşeceğidir. Diğer bir önemli nokta ise tabii ki

her bir üretim tesisinin yüksek gerilim barası için, bölge

genelini ve diğer üretim tesislerini de dikkate alarak, TEİAŞ

yetkilileri tarafından en uygun gerilim referans değerinin

belirlenmesidir.

2.1. Konvansiyonel Üretim Tesislerinden Reaktif Güç

Desteği Sağlanması ve Tesis Yüksek Gerilim Barası

Gerilim Kontrolü (Hi-Side Voltage Control)

2.1.1. Generatör Yüklenme Eğrisi ve Tanımlar

Bir generatörü tanımlayan en temel iki parametre o

generatorün nominal MVA değeri ve nominal güç faktörüdür.

Her ikisi de bir generatör için temel tasarım parametreleridir.

Elektrik üretimi amacıyla belirlenmiş kurulu güç değerinde bir

üretim tesisinin tasarımı aşamasında, o üretim tesisindeki

ünitelerin türbin-generatör ikilisi seçilirken özellikle

generatör nominal güç faktörünün ilgili ülkede hangi değer

olarak işaret edildiği değerlendirilmelidir.

Temel olarak türbin generatör ikilisinin, türbin nominal aktif

gücünü veriyorken, o türbine bağlı generatörün bu nominal

aktif güç değerinde, tanımlanmış güç faktörü değerinde

çalışabilecek (nominal aktif gücünü veriyorken, tanımlanmış

güç faktörüne tekabül eden reaktif güç değerine ulaşabilir)

şekilde seçilmesi esastır.

Bir generatör temel anlamda her güç faktörü değerinde

çalışabilir ancak, o generatörün nominal MVA değerini

veriyorken ulaşabileceği en düşük güç faktörü, nominal güç

faktörü değeridir.

Generatör yüklenme eğrisi, bir generatörün, belirlenmiş

işletme koşullarında ve belirli aktif güç değerlerinde, her iki

sargısı ile nüvesinin termik dayanımına ve kararlılık durumuna

göre, aşırı yada düşük ikazlı olarak ulaşabileceği reaktif güç

değerlerini gösteren bir grafiktir. Termik dayanım ve kararlılık

doğrultusunda ayarlanması gereken aşırı ve düşük ikaz

limitleyicilerinin gereğinden fazla koruyucu olacak şekilde

ayarlanması, generatörün ulaşılabilir ve gerektiğinde sisteme

sunulabilir reaktif kapasitesini sınırlayacaktır. [4] Bunun

yanında generatörün yüklenme kapasitesi gerilime de bağlıdır.

Bu sebeple, limitleyici ayarları doğru yapılmış olsa dahi, bazı

şebeke gerilimi durumlarında, genel olarak nominal gerilim

için oluşturulmuş generatör yüklenme eğrisinin sınırlarına

özellikle terminal gerilimi çalışma aralığı sebebiyle

ulaşılamayabilir.

Şekil 1: Örnek bir generatör yüklenme eğrisi

2.1.2. Zorunlu Reaktif Güç Değerleri

Mevcut şebeke yönetmeliğinin [2] ilgili hükümleri

değerlendirildiğinde:

Madde 20’nin birinci fıkrasındaki “Üniteler, aşırı ikazlı

olarak 0.85 ve düşük ikazlı olarak 0.95 güç faktörleri

arasında nominal güç çıkışını sağlayacak kapasitede

olmalıdır.” cümlesi en iyi şekilde ifade etmemiş olsa da,

tesis edilecek türbin-generatör ikilisindeki generatörün

nominal güç faktörünün 0.85 olması gerektiği,

Madde 126/E’nin birinci fıkrasındaki “İletim ve dağıtım

sistemine bağlı lisanslı tüm üretim tesislerinin aşırı ikazlı

olarak 0.85 ve düşük ikazlı olarak 0.95 güç faktörleri

arasında otomatik gerilim regülatörü vasıtasıyla sürekli

olarak ve/veya öncelikle BYTM ve ardından iletim veya

dağıtım sistem işletmecisinin talimatları doğrultusunda

reaktif güç kontrolüne katılımları zorunludur” ve ikinci

fıkrasındaki “Elektrik Piyasası Yan Hizmetler

Yönetmeliği hükümleri uyarınca aşırı ikazlı olarak 0.85

ve düşük ikazlı olarak 0.95 güç faktörleri arasında

nominal çıkış verilmesini sağlayan kapasitenin dışındaki

reaktif güç kapasitesi sağlamak ve/veya senkron

kompansatör olarak çalışmak üzere reaktif güç

kontrolüne ilişkin yan hizmet anlaşması kapsamında

bulunan üretim tesislerinin otomatik gerilim regülatörü

vasıtasıyla ve/veya öncelikle Bölgesel Yük Tevzi

Merkezi ve ardından iletim veya dağıtım sistem

işletmecisinin talimatları doğrultusunda reaktif güç

kontrolüne katılımları zorunludur” ifadeleri ile de üretim

tesislerinin ünitelerinin generatör terminalinde,

gerektiğinde, belirtilen güç faktörleri değerlerinin

ötesinde de generatör yüklenme eğrisi sınırları

içerisindeki kapasitelerini sisteme sunabilmesi gerektiği,

anlaşılmaktadır.

Mevcut bu hükümler dayanak alınarak, konvansiyonel üretim

tesislerinin, yüksek gerilim barası gerilim regülasyonu

amacıyla gerektiğinde ulaşmaları beklenen zorunlu reaktif güç

değerleri, Şekil 1’deki örnek yüklenme eğrisi üzerinde

gösterildiği şekilde, nominal aktif güçte, aşırı ikazlı olarak

0.85 güç faktörüne, düşük ikazlı olarak 0.95 güç faktörüne

tekabül eden reaktif güç değerleri olarak (%10 tolerans

dahilinde) belirlenmiş ve uygulamaya koyulmuştur. TEİAŞ’ın

değerlendirmesiyle, ilgili anlaşma metninde [3], bu reaktif güç

değerlerinin bara gerilimi nominal değerinin +/- %10 gerilim

değişim sınırları içerisinde sunulması istenmiştir.

Bu görece talepkar geniş gerilim aralığında, generatör terminal

gerilimi çalışma aralığının görece talepkar zorunlu reaktif güç

değerlerine ulaşılmasında kısıtlayıcı bir faktör olması

durumunda yapılabilecekler ve zorunlu reaktif güç

değerlerinin belirlenmesindeki istisnai durumlar hakkında

bilgi [3]’te bulunabilir.

Şekil 2:Zorunlu reaktif güç değerlerinin gösterimi

Gelecekte, bara gerilimi regülasyonu için gerektiğinde

ulaşılması beklenen zorunlu reaktif güç değerlerinin

belirlenmesinde TEİAŞ tarafından benimsenmesi olası

seçenekler “Sonuçlar” bölümünde değerlendirilecektir.

2.1.3. Generatör Çalışma Şekilleri ve Santral Yüksek

Gerilim Barası Gerilim Kontrolü Uygulama Prensipleri

Bir senkron generatör normal işletme esnasında başlıca üç

farklı şekilde çalıştırılabilir.

Generatör Terminal Gerilim Kontrolü: Bu işletme

şeklinde, herhangi bir dış kontrolcü olmadığı durumda,

otomatik gerilim regülâtörü, generatör terminal gerilimini

operatör tarafından belirlenen referans değerde otomatik

olarak regüle edecek şekilde çalışır. Terminal gerilimi,

sistem gerilimi değişimlerine rağmen, sabit değerde

regüle edilir.

Generatör Sabit Reaktif Güç Kontrolü: Bu işletme

şeklinde bir reaktif güç kontrolcüsüne girilen referans

değer doğrultusunda generatör terminalinde sabit reaktif

güç değeri regüle edilir. Terminal gerilimi sistem gerilim

değişimleri ile beraber değişir ancak reaktif güç sabittir.

Generatör Sabit Güç Faktörü Kontrolü: Bu işletme

şeklinde bir güç faktörü kontrolcüsüne girilen referans

değer doğrultusunda generatör terminalinde sabit güç

faktörü regüle edilir. Terminal gerilimi sistem gerilim

değişimleri ile beraber değişir ancak güç faktörü sabittir.

Sistem işletmecisi tarafından aksi belirtilmedikçe, bara

geriliminin regüle edilmesi için otomatik bir dış kontrolcü

bulunmadığı takdirde, sabit reaktif güç kontrolü ya da sabit

güç faktörü kontrolü tercih edilmemesi gereken işletme

şekilleridir.[4]

Bir arıza sonrası bara geriliminde meydana gelen değişime

karşı farklı işletme şekillerinde verilecek, sonsuz baraya bağlı

generatör benzetimi ile elde edilmiş tepkiler, Şekil 3 ve Şekil

4’te gösterilmiştir.

Şekil 3: Farklı işletme şekilleri için arıza sırası ve sonrası

generatör terminali reaktif güç değişimleri

Şekil 4: Farklı işletme şekilleri için arıza sırası ve sonrası

generatör terminali gerilimi

Yüksek Gerilim Barası Gerilim Kontrolü sürecinde, ilgili

üretim tesisinin kendi yüksek gerilim barasını regüle ederken

kullanabileceği başlıca kontrol yapıları ve temel uygulama

prensipleri aşağıda belirtilmiştir.

Q (MVAR)

P nom. MKUD

Generatör Nom. Cosφ =0.85

Cosφ =0.95

Qmax +

Qmax -

P (MWATT)

Otomatik bir dış kontrolcü vasıtasıyla tesisin bağlı olduğu

baranın geriliminin kontrol edilmesi

Şekil 5: Bara gerilimi prensip kontrol yapısı: Dış

kontrolcü.

Bu konfigürasyonda, gerilim regülasyonu eğim değeri

(ΔV/ΔQ) (örneğin, 0%, integral kontrol ya da 2%, oransal

kontrol) şebeke bağlantı durumu, kısa devre gücü ve tesisin

reaktif güç kapasitesi göz önüne alınarak, gerektiğinde, TEİAŞ

ile değerlendirilmelidir. Bu kontrol yapısında dikkat edilmesi

gereken temel noktalar, ünitelerin generatör terminal gerilim

kontrolü ya da yavaş reaktif güç kontrolü doğrultusunda

işletilmesi ve dış kontrolcünün ünitelere terminal gerilim

referansı ya da reaktif güç referansı verecek şekilde iç kontrol

döngülerine göre daha yavaş konfigüre edilmesidir.

Ünitenin otomatik gerilim regülâtörü ile trafo gerilim

düşümünün kompanse edilmesi yoluyla bara geriliminin

regüle edilmesi [4]

Şekil 6: Bara gerilimi prensip kontrol yapısı: Gerilim

düşümünün kompanse edilmesi

Bu yapı her bir ünitenin ayrı bir trafo ile sisteme bağlandığı

santral konfigürasyonları için daha uygun olarak kullanılabilir.

Trafonun içine doğru yaklaşık %50-70 oranında kompanse

edildiği takdirde bara gerilimi için efektif kontrol sağlanabilir.

Operatör denetiminde tesisin bağlı olduğu baranın

geriliminin kontrol edilmesi

Şekil 7: Bara gerilimi prensip kontrol yapısı: Operatör

denetimi

Operatör denetiminin esas olduğu bu yapıda dikkat edilmesi

gereken temel nokta, ünitelerin generatör terminal gerilim

kontrolü doğrultusunda (voltage supporting operation, AVR

Auto Mode) işletilmesidir. Ani ya da süreli gerilim

bayılmalarında sistemi ayakta tutmak için ünitelerden

otomatik olarak alınacak ekstra reaktif güç desteğinin

sürekliliği, Şekil 3’te de gösterildiği üzere, ancak bu şekilde

mümkün olacaktır.

2.1.4. Reaktif Güç Desteği ve Gerilim Kontrolü

Hizmetinin Denetimi

TEİAŞ’ın mevcut uygulaması uyarınca, üretim tesisleri, kendi

yüksek gerilim baraları için saatlik olarak iletilen gerilim

referansı doğrultusunda bara gerilimini, [İlgili saatin Referans

değeri +/- Bara Nominal Gerilimi’nin %1.5’i] kontrol bandı

içerisinde tuttuğu müddetçe reaktif güç destek hizmetini

sağlamış olarak kabul edilecektir.

Bara geriliminin istenen kontrol bandında regüle edilemediği

durumlarda, ilgili üretim tesisinin devrede olan üniteleri ile

belirtilen işletme esasları dâhilinde, belirlenen zorunlu MVAR

değerlerine ulaşıp ulaşmadığı kontrol edilecektir. Üretim tesisi

belirlenmiş zorunlu MVAR değerlerine, bu değerlerin %10

toleransı dâhilinde, ulaşmadığı için bara gerilimi regüle

edilemediyse, ilgili üretim tesisi reaktif güç destek hizmetini

başarılı olarak sağlamamış kabul edilecektir.

İlgili üretim tesisi generatör terminal gerilimi çalışma aralığı

sebebiyle zorunlu reaktif güç değerlerine ulaşamadığı ve bara

gerilimini belirlenen tolerans dahilinde regüle edemediği

durumlar süreklilik arz ediyorsa bu durumda TEİAŞ,

uluslararası standartlar ve generatör/trafo teknik yeterlilikleri

dahilinde generatör terminal gerilimi çalışma aralığının

arttırılmasını ya da ana trafo/iç ihtiyaç trafosu yüksüz kademe

pozisyonlarının değiştirilmesini talep edebilecektir.

2.2. Rüzgâr Enerjisine Dayalı Üretim Tesislerinden

Reaktif Güç Desteği Sağlanması ve Gerilim Kontrolü

2.2.1. Rüzgar Enerjisine Dayalı Üretim Tesisleri için

Zorunlu Reaktif Güç Değerleri

Bilindiği üzere, rüzgâr enerjisine dayalı üretim tesislerinin

şebeke bağlantı ve reaktif güç desteği sağlama kriterleri

Elektrik Piyasası Şebeke Yönetmeliği Ek-18’de belirtilmiştir.

TEİAŞ Yük Tevzi Dairesi Başkanlığı, Elektrik Kalite

Hizmetleri Müdürlüğü ile yürüttüğümüz teknik destek ve

danışmanlık projesi kapsamında önerilen şebeke yönetmeliği

değişikliklerinde, rüzgâr enerjisine dayalı üretim tesisleri için

zorunlu reaktif güç kapasitesi Şekil 8’de tanımlanmıştır.

Şekil 8: Rüzgâr Enerjisine Dayalı Üretim Tesislerinin

Zorunlu Reaktif Güç Kapasitesi

Bu doğrultuda, rüzgâr enerjisine dayalı üretim tesisleri,

G

Gerilim

Ref. Set

Arttır

Azalt Step-Up

Trafo

Bara

Generator

Terminal

Terminal

Geriilim Ref.

AVR

Q, MVAR

Diğer Üniteler

Kontrol Odası

Operatörü

Belirlenen bara gerilim referans

değeri

Diğer ünitelerin

aktif/reaktif yüklenmesi

Bara Gerilimi

Varsa, Yükte Kademe

Değiştirici Pozisyonu ****

**** Yükte Kademe Değiştirici, operator denetiminde Manual kullanılabileceği, gibi

otomatik olarak da Yüksek Gerilim Barasını regüle etmek için Auto’da da kullanılabilir.

G

Gerilim

Ref. Set

(pu)

Arttır

Azalt Step-Up

Trafo,Xt

Generator

Terminali

AVR

It

Diğer Üniteler

Akım/Gerilim Ölçümü

Vc= | Vt + jIt.Xc |, Xc<0

Vt

Vc

Tesis yüksek gerilim barası

Belirlenen bara gerilim referans

değerine göre

G

Gerilim ya

da MVAR Ref. Set

Step-Up

Trafo

Tesis yüksek gerilim barası

Generator

Terminali

Terminal

Gerilim Ref.

(Arttır/Azalt)

AVR

Q, MVAR

Diğer Üniteler

Bara

Gerilim Kontrolcüsü

Diğer

ünitelerin aktif/reaktif

yüklenmesi

V/Q Ref

Belirlenen bara gerilim ref. değeri

Bağlantı noktasında ölçülen toplam aktif çıkış gücü,

tesisin kurulu gücünün %100’ü ile %50’si arasında iken,

kurulu gücüne göre, aşırı ikazlı ve düşük ikazlı olarak

0.95 güç faktörüne tekabül eden reaktif güç değerlerine,

Bağlantı noktasında ölçülen toplam aktif çıkış gücü,

kurulu gücünün %50’si ile %10’u arasında iken,

belirtilen bu zorunlu reaktif güç değerlerinin lineer olarak

azaltılarak belirlenecek zorunlu reaktif güç değerlerine,

gerektiğinde, tesisin bağlantı noktasında ulaşabilmelidir.

Ayrıca, ilgili üretim tesisi, bağlantı noktasında ölçülen toplam

aktif çıkış gücü, kurulu gücünün %10’unun altında iken,

toplam reaktif güç çıkışının aşırı veya düşük ikazlı olarak

kurulu gücünün %5’ini geçmemesini sağlayabilmelidir.

Şebeke Yönetmeliği EK-18 için önerilen değişiklikler

kapsamında, ilgili üretim tesisin, belirtilen bu reaktif güç

desteğini, tesisin bağlı olduğu baranın geriliminde normal

işletme koşullarında oluşacak değişikliklere, sistem işletmecisi

tarafından belirlenen gerilim referans değeri ve gerilim

düşümü (“droop” ya da “slope”) parametresi doğrultusunda

oransal tepki verecek şekilde sağlaması beklenmektedir.

2.2.2. Rüzgâr Enerjisine Dayalı Üretim Tesislerinde

Bağlantı Noktası Geriliminin (Şebeke Bağlantı Trafosu

Sonrası Gerilim) Kontrolü

İlgili rüzgâr enerjisine dayalı üretim tesisi, sisteme bağlantı

noktasında, sistem işletmecisi tarafından belirlenen gerilim

referans değeri ve gerilim düşümü (“droop”) parametresi

doğrultusunda, Şekil 9’da belirtildiği biçimde, Şekil 10’da

gösterilen gerilim çalışma aralığına göre değişen zorunlu

reaktif güç beklentisini, gerektiğinde tümüyle sunabilmelidir.

Şekil 9: Rüzgâr enerjisine dayalı üretim tesislerinin bara

gerilim kontrolü sürecinde reaktif güç desteği sağlaması

Bu amaçla, kullanılacak kontrol yapısının seçimi, yükseltici

trafoların kademelerinin belirlenmesi, değiştirilmesi ve

kapasitör reaktör gibi reaktif güç elemanlarının kullanımı

üreticinin sorumluluğundadır. Temel amaç, genel sistem

gerilim kontrolünde benimsenen mantıkla paralel hareket

etmek olmalıdır. Bu doğrultuda, bara gerilimi denetimi için

öncelikle rüzgâr türbini generatörlerinin kapasitelerinden

faydalanarak sürekli kontrol gerçekleştirilmelidir.

Gerektiğinde devreye alınıp çıkarılacak kapasitör ve reaktörler

ile rüzgâr türbin generatörlerinden sağlanan kontrol edilebilir

kapasitenin maksimum ya da minimuma ulaşmadan sürekli bir

şekilde kullanımı sağlanmalıdır.

Şekil 10: Rüzgâr enerjisine dayalı üretim tesislerinin zorunlu

reaktif güç kapasitesinin bağlantı noktası gerilimine bağlı

değişimi

3. Sonuçlar

Bu bildiride gerilim kontrolü süreci genel anlamıyla ortaya

koyulurken, hem konvansiyonel üretim tesislerinin hem de

rüzgar enerjisine dayalı üretim tesislerinin, reaktif güç desteği

sağlama ve gerilim kontrolü sürecine başarılı bir şekilde

katılımları için izlenmesi gereken temel prensipler

belirtilmiştir.

Sisteme gerektiğinde sunulabilir reaktif güç miktarı üretim

tesisindeki donanımın kapasitesine bağlı olduğu kadar

gerilime de bağlıdır. Bu sebeple konvansiyonel üretim

tesislerinde ünite generatörlerinin yüklenme eğrileri temel

alınarak belirlenmiş zorunlu reaktif güç değerlerine, limitleyici

ayarları doğru yapılmış olsa dahi, bazı şebeke gerilimi

durumlarında ulaşılamayabilir.

Bu doğrultuda, bara gerilim kontrolü için gerektiğinde

ulaşılması beklenen zorunlu reaktif güç değerlerinin, rüzgar

enerjisine dayalı üretim tesisleri için tanımlandığı gibi,

konvansiyonel üretim tesisleri için de, bağlantı noktası

gerilimine bağlı olarak değişen ve üniteler için generatör

terminali yerine, tesis için bağlantı noktasında tanımlanan

değerler olarak belirlenmesi yakın gelecekte atılabilecek ve

izlenebilir şekilde uygulamaya koyulacak en doğru adım

olacaktır.

4. Kaynaklar

[1] Yilmaz, O. “Yük-Frekans Kontrolü ve Türkiye Elektrik

Sistemi Uygulamaları, Genel Değerlendirmeler”, ICCI

2012 Bildiriler Kitabı, 145-151, 2012

[2] “Elektrik Piyasası Şebeke Yönetmeliği”, 2008

[3] TEİAŞ, “Reaktif Güç Desteği Sağlanmasına Dair Yan

Hizmet Anlaşması”, 2010

[4] IEEE Standard 421.5, "IEEE Recommended Practice for

Excitation System Models for Power System Stability

Studies" Nisan 2006.