Investigation of System Stability at Different Energy Storage Levels in Power Systems

Abstract

Günümüzde fosil yakıt kökenli üretim yollarının kaynakları gittikçe tükenmekte ve çevre kirliliğine neden olmaktadır. Fosil kaynakların sınırlı olması, bizi yenilenebilir enerji kaynaklarına yöneltmektedir. Yenilebilir enerji kaynakları ile yapılan üretim ise değişen küresel iklim şartları problemini beraberinde getirmektedir. Güneş ve rüzgâr gibi yenilenebilir enerji kaynakları gün içerisinde farklı üretim değerlerine sahip oldukları için dalgalanan talebe hızlı ve güvenilir yanıt verememektedir. Bu da enerjiden daha verimli ve sürekli faydalanmak adına enerjinin depolanması konusunu beraberinde getirmektedir. Bu makalede 2 farklı güç değerlerindeki Enerji Depolama Sisteminin(EDS) güç sistemi kararlılığı üzerindeki etkileri ayrı ayrı incelenmiştir. Analiz için IEEE 14 baralı güç sistemi kullanılarak 2 farklı güçte enerji depolama sistemi, güneş ve rüzgar üretim birimleri entegre edilen test sistemleri oluşturulmuştur. Düşük ve yüksek güçteki depolama sistemleri ve yenilenebilir enerji kaynaklarıyla birlikte oluşturulan senaryolarda güç sistemlerinde yaşanması olası bir arıza oluşturularak bu arıza karşısında sistemin verdiği tepkiler incelenmiştir. Simülasyonlar Matlab programında; Hadi Saadat’ın kararlılık analizi için temel kabul edilen programı üzerinden geliştirilerek tasarlanan Enerji Depolama Sistemi üzerinden gerçek zamanlı üretim değerleri kullanılarak rotor açı, frekans ve gerilim kararlılığı analizleri gerçekleştirilmiştir. Enerji depolama sisteminin gücünün arttırılmasıyla sistemin arıza karşısında kararlı kalma süresinin düşük güçteki depolama sistemine göre genel olarak arttığı gözlemlenmiştir.