onsoz - emo.org.tr · rulması ve bu kurul'un temel ilkesel karar ve yöntemleri üretmesi...

ONSOZ

Giderek gelenekselleşen Elektrik Mühendisliği Ulusal Kongrelerinin beşincisindeTrabzon'da buluşuyoruz. EMO ile KTÜ Elektrik-Elektronik Mühendislği Bölümü'nün işbirliğive TÜBiTAK'ın katkısıyla gerçekleşmekte olan Kongremizin başarılı ve verimli geçmesiumudundayız. Kongre sonuçlarından kıvanç duymak istiyoruz.

Kongre'de, bugüne kadar yapılmış çalışmalar ve yayınlanmış duyurulardan da an-laşılacağı gibi, bilinen yöntemlerin yanı sıra gelecek yıllara deneyim aktarabilecek yeniyaklaşımlar uygulanmaya çalışılmıştır. Bildiri özetlerinin değerlendirilmesine katılan uzmansayısının sistematik olarak artırılması,değerlendirme biçiminindahna da nesnel leşti ri I mesi,bildiri kitabında yeni yazım ve sunuş biçimlerinin oluşturulması gibi teknik gelişmelerindışında ilginç olacağı sanılan panellerle güncel sorunların irdelenmesi ve yöresel öğelerlesosyal etkinliklere renk katılması amaçlanmıştır.

Kongrenin hazırlık ve düzenleme çalışmalarında bazı aksaklıklar olmuştur. Önceliklekongre kararının olması gerekenden daha geç alınabilmiş olması, özet değerlendirmesürecinin posta trafiğinin çok yoğun olduğu bayram dönemlerine rastlaması hem YürütmeKurulu'nu hem de Kongre'ye katılmak isteyenleri zor durumda bırakmıştır.

Kongrenin düzenlenmesi sırasında edinilen deneyimler ışığında sorunları çözücü ilke-sel önerilerin ortaya konması yararlı olacaktır. Bunları kısaca sıralayabiliriz. Örneğin 6.Kongre'nin ya da kısaca EMUK'95'in nerede ve ne zaman yapılacağını şimdiden karar-laştırmak gerekmektedir. Bundan sonra Konferans olarak adlandırılması daha uygun ola-cak Kongre için sürekli ya da uzun süre görevli bir 'Ulusal Düzenleme Kurulu'nun oluştu-rulması ve bu Kurul'un temel ilkesel karar ve yöntemleri üretmesi daha elverişli olacaktır.Kongre'nin yapılacağı konumdaki işleri ise 'Yerel Düzenleme Kurulu' üstlenmelidir. 'BilimselDeğerlendirme Kurulu'nun da ayrıntılı bir sınıflandırma ve nitelik belirlenmesi ile bir kereoluşturulması, yalnızca gelişen koşullara göre güncelleştirilmesi düşünülebilir.

EMUK, böylesi bir yapılaşma ile daha sağlıklı, zaman planlaması daha verimli birkonferansa dönüşecektir kanısındayız. Örneğin bu durumda bildiri tam metinlerinin dedeğerlendirme ve denetim sürecine girmeleri olanaklı kılınacak, şu ana kadar ancakYürütme Kurulları'nın ayrıntılı olarak bilincine varabildiği teknik sorunlar ortadan kalka-caktır. Konferansda da içerik ve düzey açısından belirli bir iyileştirme sağlanabilecektir.Bunu en yakında, EMUK'95'de gerçekleşmiş olarak görmek dileğindeyiz.

Bilindiği gibi Kongremiz Elektrik, Elektronik-Haberleşme, Kontrol ve Bilgisayar Sis-temleri alanlarında bilimsel-teknolojik özgün katkıların tartışılıp değerlendirilmesi ile araştır-ma, geliştirme, uygulama ve eğitim süreçlerindeki kişi ve kuruluşların birbirleriyle doğrudaniletişimini sağlamayı amaçlamaktadır. Ayrıca sosyal yakınlaşma ve dayanışmaya da

katkıda bulunmaktadır. Ancak Kongre ve onunla birlikte oluşturulan sergi/fuarın çokdeğerli bir 'Meslekiçi Eğitim ve Geliştirme' aracı olduğu bilincinin kişi ve kurumlarda dahaçok yerleşmesi için çaba gösterme gereği de ortaya çıkmaktadır.

Kongrenin gerçekleşmesini sağlayan, hazırlık ve düzenlemeleri üstlenen KTÜ, EMOve TÜBiTAK'a, oluşturulmuş olan kurulların üyelerine, ayrıca burada adlarını saymakla bit-meyecek kişi ve kamu - özel - akademik nitelikli kuruluşlara, yardım ve katkıları nedeniy-le, Kongre'nin yararlı sonuçlarını paylaşacak olan topluluğumuz adına teşekkürlerimizi sun-mak isteriz.

Kongremizin başarılı ve verimli bir biçimde gerçekleşmesi, ülkemiz için bilimselm -teknolojik kazanımlar üretmesi dileğiyle Yürütme Kurulu olarak saygılarımızı iletiriz.

Doç. Dr. Güven ÖNBİLGİN

Yürütme Kurulu Başkanı

ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ 5. ULUSAL KONGRESİ

YÜRÜTME KURULU

Güven ÖNBİLGİN (KTU)

Yakup AYDIN (EMO) Sefa AKPINAR (KTU)

Canan TOKER (ODTUl Kaya BOZOKLAR (EMO)

Hasan DINCER (KTU) A.Oğuz SOYSAL (IU)

Abdullah SEZGİN (KTU) İrfan SENLİK (EMO)

Kenan SOYKAN (EMO) Y.Nuri SEVGEN (EMO)

DANIŞMA KURULU

Rasim ALÜEMİR (BARMEK)

Teoman ALPTURK (TMMOB)

Ahmet ALTINEL (TEK)

İbrahim ATALI (EMO)

Malik AVIRAL (ELİMKO)

Emir BİRGUN (EMO)

Sıtkı ÇİĞDEM (EMO)

R. Can ERKÖK (ABB)

Bülent ERTAN (ODTÜ)

Uğur ERTAN (BARMEK)

Isa GÜNGÖR (EMO)

Ersin KAYA (Kaynak)

Okyay KAYNAK (Boğaziçi

Mehmet KESİM (Anadolu U)

Mac i t MUTAF (EMO)

Erdinç ÖZKAN (PTT)

Kamil SOGUKPINAR (TETSAN)

Sedat SİSBOT (METRONİK)

Atıf URAL (Kocaeli U.)

I . Ata Yİ GİT (EMO)

Fikret YÜCEL (TELETAŞ)

Ham i t SERBEST (CU) _

Canan TOKER (ODTÜ)

Nusret YUKSELER (ITU)

Kemal ÖZMEHMET (DEU)

U)

SOSYAL ETKİNLİKLER KURULU

Y. Nuri SEVGEN

Necla ÇORUH (PTT)

Esen ÖNKIBAR (TEK)

Abdullah SEZGİN (KTU)

(EMO)

Hatice SEZGİN (KTU)

Yusuf TANDOGAN (PTT)

Ömer K. YALCIN (TELSER)

SEKRETERLİK HİZMETLERİ

Necmi İKİNCİ (EMO) Elmas SARI (EMO)


BİLİMSEL DEĞERLENDİRME KURULU

Cevdet ACAR (İTU)

İnci AKKAYA (İTU)

A.Sefa AKPINAR (KTU)

Ayhan ALTINTAŞ (Bil.U)

Fuat ANDAY (İTU)

Fahrettin ARSLAN (IU)

Murat ASKAR (ODTÜ)

Abdullah ATALAR (BiI.U)

Sel im AY (YTU)

Ümit AYGÖLU (İTU)

Ata I ay BARKANA (Anadolu U)

Mehmet BAYRAK (Selçuk U)

At i I la BİR (İTU)

Galip CANSEVER (YTU)

Kenan DANIŞMAN (Erciyes U)

Ahmet OERVISOGLU (İTU)

Hasan D INCER (KTU)

M.Sezai DINCER (Gazi U)

Günsel DURUSOY (İTU)

Nadia ERDOĞAN (İTU)

Aydan ERKMEN (ODTÜ)

İsmet ERKMEN (ODTÜ)

H.Bülent ERTAN (ODTÜ)

Selçuk GEÇİM (Hacettepe U)

Cem GÖKNAR (İTU)

Remzi GULGUN (YTU)

Filiz GUNES (YTU)

İrfan GÜNEY (Marmara U)

Fikret GÜRGEN (Boğaziçi U)

Fuat GURLEYEN (İTU)

Cemi I GURUNLU (KTU)

Nurdan GUZELBEYOGLU (İTU)

Emre HARMANCI (İTU)

Al tuğ İFTAR (Anadolu U)

Kemal İNAN (ODTÜ)

Asım KASAPOGLU (YTU)

Adnan KAYPMAZ (İTU)

Ahmet H. KAYRAN (İTU)

Mehmet KESİM (Anadolu U)

Erol KOCAOGLAN (ODTÜ)

Muhammet KOKSAL (İnönü U)

Hayrett in KÖYMEN (Bil. U)Hakan KUNTMAN (İTU)Tamer KUTMAN (İTU)Duran LEBLEBİCİ (İTU)Kevork MARDİKYAN (İTU)A.Faik MERGEN (İTU)Avni MORGUL (Boğaziçi U)Güven ÖNBİLGİN (KTU)Bülent ÖRENCİK (İTU)Bülent ÖZGUC (BiI.U)A.Bülent ÖZGÜLER (BiI.U)YiImaz ÖZKAN (İTU)Muzaffer ÖZKAYA (İTU)Kemal ÖZMEHMET (DEU)Osman PALAMUTCUOĞLU (İTU)Erdal PANAYIRCI (İTU)Hal i t PASTACI (YTU)Ahmet RUMELİ (ODTÜ)Bülent SANKUR (Boğaziçi U)M.Kemal SARIOGLU (İTU)Müzeyyen SAR I TAS (Gazi U)A.Hami t SERBEST (CU)Osman SEVAİOGLU (ODTÜ)A.Oğuz SOYSAL (IU)Taner SENGÖR (YTU)Emin TACER (İTU)Nesr in TARKAN (İTU)Mehmet TOLUN (ODTÜ)Osman TONYALI (KTU)Ersin TULUNAY (ODTÜ)Nejat TUNCAY (İTU)Atıf URAL (Kooaeli U)Alper URAZ (Hacettepe U)Gökhan UZGÖREN (IU)Yıldırım UCTUG (ODTÜ)Asaf VAROL (Fırat U)Sıddık B. YARMAN (IU)Mümtaz YILMAZ (KTU)Melek YÜCEL (ODTÜ)Nusret YUKSELER (İTU)Selma YUNCU (Gazi U)


5-ÜIUIOI

KKSI'ICKI SİSİ KMLKUİN KNIOU.Iİ İŞLİ TMU I KİNDİ KULLANIMI:

Pıor.Dr Hüseyin ÇAKIRYıldız Teknik Üniv. Elk. Müh. Dölüm Bşk.

Osman KILIÇ Elk Yük Müh.Y.T.Ü Uokloıa Öğrencisi

üz.et:

Günümüzde, Eııeıji Tesislerinin İşletim ve KontrolSistemlerinin (EMS) tasarımları, saııtrallardakioperatörlere ihtiyaç duyulan manevraları romanındave doğru olarak yapmalarını sağlayacak şekildeyapılmaktadır.

Ekspert sistemlerinin (Uzman sistemlerin),EMS'lerdc kullanılmasının tavsiye edilmesinin esasıda bu bilgi alışverişini iyileştirme içindir.

ÇİKİŞ:

Çalışma, Ekspeıt sistemlerinkontrol sistemlerinde dahadesteklemektedir.

enerjietkin

işletim vekullanımım

Günümüzde, .güç sistemlerinin arlan karmaşıklığıoperatörlerin manevra sahalarını ve kaıar vermesUrelerini oldukça sınırlamaktadır. Eksperisistemlerin kullanılması operatörlerin artanyüklerini azalalacaktır.

ENERJİ İSLETMELERİN İŞLİ, I İMİ VEKONTUOLİI ?

Bu bölümde, bu sorunun cevabimi) yanı sıra İşletimve Kontrol sistemlerinin tasarlanmasında dikkatealınması gereken hususlar incelenecektir.

EMS, temelde Enerji tesislerin işletim vekontrollünün tek bir merkezden yapılmasınınsağlanma işlemidir. Makalemizde, üretim santralınınve dağıtım tesisinin ayrı bir sistem tararındankontrol edildiği kabul edilerek çözümlerönerilmektedir.

EMS, talep yük ile üretilen gücün dengelenmesini,generatörlerin ekonomik olarak üretimlerininplanlamasını. Yüksek gerilim dağılım saltsahalarının devreye alınması ve devre dışıedilmelerini, İletim hatlarının güvenlikliçalışmalarının sağlanması ile opcratörlcıinproblemleri analizlerinde yol gösterici olarakkullanılır.

Ayrıca, konıtol sisteminin yüzlerce uzak ölçümIcımiualiuden. sistemin mevcut durumu ile ilgiliolarak binlerce sayısal ve analog ölçüm dcğcıiniderleme özelliğini yanısıra enleıkonekleve bağlı olandiğer eııeıji üretim lesiscleri ise sayısal haberleşmeimkanı ile diğer üretim ve tüketim bölgelerinden desistem ile ilgili bilgilerin izlenmesi de mümkündür.

Sistem operatörleri devamlı olarak, diğer üretimGüç santrallaıı ile, enerji dağılım bölgelerindekioperatörler ile anında sesli bağlantı kmabilitlcr.Enerji sisteminin üretimi ile tüketimi denge olduğuzaman EMS daha ziyade sistemi izleme amacınahizmet eder.

EMS, gözetleme değeıleıine göre operatörler siteminihtiyaç duyduğu rutin manevraları, güçsantıallarıiKİaki operatörler yardımı ile yapılmalarınısağlarlar, böylece generatör ayar değcılcıiuiudeğiştirilmesi yada salt tesislerinde kesicilerin açılpkapatılması ile ligili bilgilerin aktarılması sağlanır.

Enerji tesisinin işletim ve kontrol sistemi bu yönü iledeğerlendirildiğinde, kararların operatörlertararından alındığı ve sadece veri gösteriminde yaralıolan bir sistem olarak değeılendirililcbilir.

Sistem, sadece generatör üretimi değerlerini kontrolederek, şebekenin frekansının sabit kalamasını İçinineder aynı zamanda da enerji üretim değerlerinin yüktalebine göre en ekonomik şekilde üretilmesinisağlar.

Dunların dışında kalan kontroller sislemopcıatolleri tararından SCADA programlan vasıtasıile yada opeıatöılcr arası sesli haberleşme ile yerinegetirilmesi sağlanır.

İşletim ve kontrol sistemi. enerji sisteminindurumunu göstererek opeıalöıün gerekenmanevraları yapmasını sağladığından, bilgiletinoperalörlcıiıı anlamasını kolaylaşlııacıık şekildegösleıilmesi önemlidir.

ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ 5. ULUSAL KONGRESİ 1165

v.i\ S I M I M I i ı ı . iı <;iı i HII C I M R I NI)K(";KKı,I;NI)IKIı,Mı si:

Uzun yıllar enerji şileminin IŞICIIıUIIKIC vekonlrollündc çalışan opcralöricr. sistemle çalışmalarısonucu elde ellikleri bilgiler ile günlük kontrollerive ayarlamaları, karmaşık bilgisayar progranıalarıhesaplamalarına yakın doğrulukla. kolaycayapabilirler. Sistem operatörlerinin sistem ile ilgilidoğru tahminleri yapabilmeleri onların u/tın yıllarsistemle ilgili çalışmalarına ve belli bir bilgibirikimine ulaşmış olamalarına bağlıdır.

Örneğin çok tecrübeli bir sistem operatörü sistemintepe yük değerlerini ve zamanlarım bilgisayaryazılımlarında daha doğru olarak (ahinin edebilir.Fakat, tepe yüklerde iletini hatlarının kopması yadabir transformatör postasının devre dışı kalmasıhalimle farklı noktalardaki gerilim değerlerinitahmin etmesi mümkün değildir. Bunun nedeni iseşebekenin düğüm gerilimlerinde ekin olan değerlereile olan bağıntılarının kamaşık ifadesidir.

Enerji tesisinin işletim ve kontrol sisteminintasarlanması güç sisteminin işletimi ile ilgili olarakçok geniş bit bilgi birikimine ihtiyaç gösterir.

Sistemde kullanılacak uygulama yazılımlarınınhazırlnıfması ve doğru sonuçların elde cdilmcsidcyıllar süren çalışmam sonucu hazırlanabilmcklcdir.

Kullanıcının, sisteme müdahalesini gerektirenhallerde yol gösterici bilgi sağlamakta başlı başınabir lecriibe gerektirir.

Buradan da anlaşılacağı gibi bu tür bir yazılımınhazırlanması, geniş bir tecrübenin her an kullanıcıoperatörlerin bilgileri ile kullanılmasınıgerektirmektedir.

EMS yazılımlını!! kullanımı ise şıı konulardaoperatörlere yol gösteıebilir.

- Şebekenin toplam yükünün tahmininde.

- generatörlerin optimum çalışına ve durmasürelerinin tespiti.

- ölçülen değerlere göre elektrikşebekesinin statüsünün hesaplanması.

- iletim hatlarının yada transformatörpostalarının devre dışında kalması.

- halinde elektriki parametrelerininhesaplanması.

aşağıda lalılo halinde vcıilcn parametrelerhesaplanabilir.

Fonksiyon

SCADA

Otomatikttıctinıkontrollü

Ekonomikütelim

Bakımtakvimi

Dunundeğişkenleri

Güvenlikanalizi

Optimal yükakışı

Gcncralöryük laahüdü

yük tahmini

Termik/Hidroclektriktakvimi

Üretimkayıtları

kayıtlar

İşlevi

bilgi toplanması, ayırıcı vekesicilerin kontrolü.

Frekans kontrollü, düğümakışı.

optimum üretim kontrollü.

Makinalar arası yükaktarımını sağlanması için

Gerçek zaman modellerioluşturmak için

kritik değerlerin tespiti

kayıpların minimizeedilmesi, sınır değerlerinaşılmanıasımn sağlanması

ünitelerin açık/kapalıstatülerinin belirlenmesi

ilerki hafta veya aylara aityük tahminleri

Termik/Hidrolik sandallarınoplinıal çalışma takvimi

bölgeler arası enerji akışhesapları

Arıza ve diğer bilgilerinsaklanması

- opd'ıııal yük akışının sağlanması gibi

Fonksiyon

Gerçekzamanişlemleri

Uygulamayazılımı

Yazılım veDonanını

birikimioperatör

Operatörler,Mühendisler,yazılımtasarımcıları

Mühendisler,yazılınıdonanımtasarımcıları

Bilgi k»yııaj>ı

İşletimtecrübesi

uygulamatecrübesi.uygun eğilim

Yazılını vedonanımtecrübesi.

uygun eğilim.

1166 ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ 5. ULUSAL KONGRESİ

MLGISAYAR KHI,I ANIM NEDENLERİ:

Bütün bu tecrübe ve bilgi birikiminin bilgisayaryüklenmesinin nedeni, bilgisayarların tüm bilgileriçok kısa bir sürede analiz ederek bir arayagetirebilmesi ve bilgileri işlenmiş bir şekildekullanıcı opcralörlcic sıınabilmcsidir.

Enerji sisteminin gözlenmesinden elde edilenbilgilerin doğrudan doğuya operatöre, verilmesi,bilgilerin yoğunluğu nedeni ile sistem operatörütarafından hızlı bir şekilde değerlendirilmesimümkün değildir. EMS yazılımı bütün bu bilgileri,algoritmasına uygun olarak işledikten sonra operatörtararından kolayca yorumlanacak bir şekildeverebildiği gibi iletim hatlının modcllemcsinc deimkan verirler. Modellcmc sonucu sistemle ile ilgilisimıılasyonun yapılması ve haltların performaslarıile ilgili tahminler sonucunda, güç sisteminingüvenlik sınırları içinde çalışması sağlanabilir.

Modellerin güvenlik analizleri, iletim hattınındunun değişkenlerinin yardımı ile yapılır ve arızahallerinde ana iletim haltlarının devre dışındakalması durumunda, aşırı yük değerlerinin yadagerilim yükselmelerinin tahmin edilebilir. Aşağıdakitabloda Enerji tesisleri işletim ve kontrol sistemininyapması gereken diğer hesapları göstermekledir.

FONKSIYON BILGI KAYNAĞı IIESAPLAYıC ISCADAGen. KontrolDunun Değiş.Güvenlik Analiz.Güç AkışıGüç SantralıTakvimi

Ham BilgiHam Bilgi1 lam BilgiDunun Değiş.Dunun Değiş.Araştırına Değ-erleri

Küçük KapasiteliKüçük KapasiteliBüyük Kapasiteli

Çok Bilytlk KapasiteliÇok Büyük KapasiteliÇok Büyük Kapasiteli

Sistemin idamesinde bilgisayarlar hayati önemtaşıdıklarından yedeklcme bilgisayarları kullanılır,arıza hallerinde bütün sistemin asgari faaliyetleriniyerine getirebilmesi için haberleşme ağları veoperatörlerin müdahalelerine imkan verecekdüzenlemeler yapılmalıdır.

EMS'nin kullanımının kolaylaştırılması bu sisteminoluşturulması sırasında kullanılan bilgi birikimiyledoğnı orantılıdır. Bu bilgi birikimi tasarınımühendislerinin ve programcıların güç sistemiişletiminden anladıklarını yansıttığından kullanıcıoperatörlerine yeterince faydalı olamamaktadır.

Yük akışı gibi uzun hesaplamalar gerektirenprogramların doğnı sonuçlar elde edebilmeleri,verileri programa işleyen operatörlerin değerleridoğru ve eksiksiz işlemelerine bağlıdır. Programınkarmaşıklığı arttıkça kullanıcının yazılımla olanbilgi alış- ' ' zorlaşmaktadır.


Bu nedenle EMS tasarımında amaç opcıalöriinbilgileri en kolay şekilde işlemesi, hesap sonuçlanaşırı ve gereksiz bilgilerden arındırılmış bit özelolmalıdır.

EKSI'ERT SİSTEMLERİNKULLAMILMASI

EMS'DE

EMS tasımımda üç husus önem kazanmaktadır.

1. Kontrol ve aı d ışıl mantık2.Gerçek zaman SCADA uygulaması3.Büyük uygulama programları.

EMS F O N K S İ Y O N U

Kontrol vemantıkzamanuygulaması

Büyükprogramları

ardışıkGerçek

SCADA

•ygıılama

EXPERT SİSTEMUYGULAMASI

Yazılımın tamamındaAkıllı alarm işlemeArıza analizi Devreyealma

Güç akışı.vüklaahiidü. santraltakvimi

KONTROL VE ARDIŞIL MANTIK

Uygulama programlarının tamamının Eksperisistemlerin elkin olmalarını sağlayacak şekildedeğiştirilmesi gerekecektir. Bu tür programlar, güçsistemi işletim bilgilerine dayandığından, tüm bumantık rutinleri Eksperi sistem mantığınadönüştürülebilir. Örneğin, operatör sistemingüvenlik analizini ihtiyaç duyduğunda lıesaplatabilir.Sistemin, Eksperi sistem tarafından kontrol

edilmesi durumunda ise en son kontrol işaretine veyükün en son komutun yerine getirilmesinden sonraneyin etkisi ile değiştiği vs gibi bilgilere gcıekcntedbirleri alması mümkündür.

GERÇEK ZAMAN SCADA UYGULAMASI

Güç sisteminin, herhangi bir arıza durumuna kadarSCADA sistemi ile kontrollü rutin bir işlemdir.Sistemde arıza meydana geldiğinde operatör bir dizialarm bilgisine boğulur ve bu bilgi akışı içinde çokkısa bir sürede arızayı çözüp gereken manevrayıyapması gerekir. Operatörlere yardımcı otamakamacı ile Akılı alarm işlemci geliştirme çalışmalarıyapılmaktadır ve sırası ile şu şekilde özetlenebilirler

AKILLI ALARM İŞLEMCİ

Exper sistem kullanılarak, güç sisteminde meydanagelen arıza alarmlarını öncelik sırasına koyarak,önem sıralarına göre operatöre alması gerekentedbirlerle ilgili açıklamaları içeren özetlerleverilmesini sağlar.

1167

ARIZA DEĞERLENDİRME SİS TEMİ

Ekspert sistemler, kesicilerden gelen bilgilerideğerlendirerek arızanın yerinin tespit edilmesiniyada bilgi eksikliği olması halinde arızanınolmasının muhtemel olduğu yer ile ilgili bilgilerisağlar.

ŞEHEKENİN KALKINMASI

Güç sisteminin bir kısmı ya da tamamı çöktüğüzammı, sistemin kalkındırılması daha öncedenhazırlanan plan çerçevesinde yapılmalıdır. Ekspertsistem operatöre sistemi kalkındırmada yol göstericiolarak yardımcı olabilir.

Sözünü etliğimiz Ekspert sistemleri ayrı ayrıçalışmaktadırlar, bunların bir araya getirilmesişekilde gösterilmiştir.

X l*"*i* s v. **"

Ekspert sistemler aşağıdaki problemlerin çözümünüverir.

-anza alarmlarının analizinden sistemde nelerinolduğu,

-neden olduğu.

-yapılması gereken manevralar,

BflYÜK UYGULAMA PROGRAMLARI:

Sistem operatörlerin programlanın hususunda uzmanolmamaları nedeni ile kullanılan uygulanınprogramlarının büyüklüğü ve karmaşıklığı artıkçakullanmaları zorlaşmaktadır.

Bunun sonucu. operatörler yazılımın bina edildiğiteorinin tüm özelliklerinden gerekliği kadar

1168

faydalanamaz ya da programı doğnı olarak kullana-mazlar.

Örneğin optimal güç akışı hesaplamalarında,operatörlerin uygun başlama değerleri verememelerinedeni ile programın yakınsaması ıramakla vesonuçların yorumlanması zorlaşmaktadır.

Optimal güç akışının doğru hesnplnııabilmesi içinaşağıdaki Ekspert sistem önerilmektedir.

1. Başlangıç değerlerinin tayiin

2.Çözüm analizi

3. Çözüm kılavuzu

1. Ekspert sistem güç akışı analizine başlarkensisteme vermesi gereken değerleri seçmesindeyardımcı olacaktır. Ekspert sistemin temeli, güçsistemi işletimi ve güç akışı analizini yapacakyazılımın algoritma bilgisine dayanmalıdır.

2. Ekspert sistemin çözüm analizi yönü ile.operatörlere hesaplama sonuçları değerlen-dirmesinde ve gerektiğinde, hesaplamalarındüzeltilebilmesi için yeni başlangıç set değerlerininseçilmesinde yardımcı olur.

3. Ekspert sistemi veri işlenmesi sırasında mevcutsistemlerde operatörleri sıkıntıya sokan menfileryerine, değerleri öncelik sırasına göre sıra ilegirmelerine yardımcı olarak güç akışı programımdaha kullanışlı hale getirir.


EKSPERİ SİSTEMİNİN ENERJİ TESİSİİŞLETİM VE KONTROL SİSTEMİNDENEKADAR ETKİN OLMALİDİR:

Bizin görüşümü;, Ekspert sistemlerin güçsistemlerinde çok geniş bir uygulama alanı bulacağıyönündedir.

Dünyada bu uygulamalara yönelik geniş araştırmalaryapılmakladır. EMS'lerdc, Ekspert sistemler mevcutuygulamalarda arıza analizlerini yapmakta veSCADA programına uygun salt manevralarınıyaptıracak bilgileri göndere bilmektedir.

Ekspert sistemi basit ınaııevraları operatörmüdahalesine gerek bırakmadan şebekeninkontrolünü yapabilmektedir.EMS uygulamalarındakigelişmeler gelecekte tüm manevraların velıesaplanıalrın tamamen ekspert sistemler tararındanyerine getirilmesine yönelmekledir.

KAYNAKÇA.

1. Wood,E.J. and Wollenberg.B.F T o u e rGeneratiou, Operation & Control". 1984.

2. Wollenberg.Br and Sakagauchi.T." ArtifîcialInlclligence in Power System Operations",IEEEProceedings, vol 75 No.l2,Dec.l987,pp 1678-1685.

3. Shulle,R.P. et al." Artilicial Iıılelligence Solutionslo Povver System Operaliong Problems ",1EEEProceedings, vol PNVRS-2, No.4, Nov.l987,pp 920-926.

4. Masiello.R.D." Evolulion Of Energy ManagementSystems", İFAC, Po\ver Systems and Power PlaııtCoıılrol, 1989.

YAZARLAR HAKKİNDA :

Prof.Dr.ÇAKIR,Iskeçe'deY.Miih.

Hüseyin1948 yılımla

doğdu. I972'deolarak.

Y.T.Üniv. mezun oldu.Doktora, doçentlik veProibsörlitğiınit aynıÜniversitede lamnın-ladı.1 9 7 7 7 8 yılları arasında

ABD George Washiııg(on Uııi. araşlrınalar yaplı.Kısa süreli görevlerle ingiltere ve Almanya'daki Üni.bulundu. Y.T.Ü'de dekan yardımcılığı ve halenElektrik Mühendisliği Bölüm Başkanlığınıyürütmektedir I lüseyin ÇAKIR'ın yayınlanmış 4kitabı ve 3ü civarında makale ve uluslararasıbildirileri vardır.

Osman KILIÇ. 1963 'daIstanbıılda doğdu. 1984yılında Y.T.Ü'dcnElektrik Milli, olmakmezun oldu. 1988yılında Syracııse Uııi.master derecesinitamamladı. 1989-1993yılları arasında D.S.t ve

S.S.M'da çalıştı. Halen özel bir kuruluşla ProjeYöneticisi olarak çalışmakta ve Y.T.Ü Doktoraprogramına kayıtlı olarak araştırmalarım

sürdürmektedir.

ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ 5. ULUSAL KONGRESİ 1169

GUC S İ S T E M L E R İ N İ N GÜÇLENDİ Rl LMES İ N İ NG U V r . N I I . I R M K VE EKONOMİKLİK BAKIMINDAN

DEĞERLENDİRİLMESİ

SEMRA Ö/.TUKKM.tl.TFKNlK I-GITtM FAKÜLTESİ

ELEKTRİK BOLUMU

UZ ET

G e r e k ge 1 i şnıi s .ge 1 i sinek I e o 1 atıa r l a n e n e r j i t ao r a n t ı l ı o l a r a k piler i n i n g e l i ş t i r i l me s it e d i r . A y r ı c a mevcuar ı 7.a o l a s ı l ı ğ ı n ıb a ş k a h i r d e y i ş l egUven i 1 i r1 i ğ i n i a r 11gllc ş i s t em 1 e r i rı i n zt a k v i ye ed i lıııes i det ecl i r .

p e r e k s e111 k'e 1 e r d e ,l e h i i l e

ş i s t e m 1 e-gerekmek-

l şist emde

azal tnıak ,sis temi n

ırmak içinaman zaman

gerekınek-

iletim v e d a ğ ı t ı m ş e b e k e -l e r i n i n gUc 1 end i r i İme s ig e n e l l i k l e y a yeni h a t l a r ı nm e v c u t s i s t e m e e k l e n m e s i ya daeski h a t l a r ı n y e n i l e n m e s i iles a ğ l a n ı r . A n c a k teknik vee k o n o m i k i l k e l e r bir a r a d a g ö zü n U n e a l ı n d ı ğ ı n d a , p a r a l e l birhat e k l e n m e s i n i n her z a m a n eniyi yol o l m a d ı ğ ı g ö r ü l e b i l i r .B u b a k ı m d a n t a k v i y e n i n hangik r i t e r l e r e g ö r e y a p ı l m a s ıg e r e k t i ğ i s o r u s u o r t a y acıkmak t a d ı r .

Bu ç a l ı ş m a d a s i s t e m i n farklıe l e m a n l a r ı n a i l i ş k i n " Z o r u n l ud e v r e dışı k a l m a o r a n ı "(Forced O u t g a t e R a t e = F O R )d e ğ e r l e r i n e d a y a l ı o l a r a k h e -s a p l a n a n bir m a l i y e t f o n k -s i y o n u v e r i l m i ş t i r . B u f o n k -s i y o n y a r d ı m ı ile g e r ç e k ves t a n d a r t FOR d e ğ e r l e r i i cinm a l i y e t a n a l i z i y a p ı l a r a k ,gllvenilirliliği arttı rinadahangi e l e m a n a glJö 1 end i rmey a p ı l m a s ı g e r e k t i ğ i b e l i r l e n -m i ş t i r . '

GUc

1 . G I R I S

s i s t e m l e r i n i n g l l v e n i l i r -i , g e l i ş m i ş v e g e l i ş m e k t e

olan Ülkelertası mak tadır.

bak ımı nclan önem

1170

G e l i ş m i ş Ü l k e l e r d e s i s t e me l e m a n l a r ı n a ilişkin yeterlihata i s t a t i s t i k l e r i y a r d ı m ıile g ü v e n i l i r l i k d e ğ e r i e n -d i rme si k o l a y l ı k l a y a p ı l ı r .

G e l i ş m e k t e o l a n Ü l k e l e r d e ises i s t e m e l e m a n l a r ı n a ilişkinhata i s t a t i s t i k l e r i n i n s a ğ l ı k -lı bir b i ç i m d e s a ğ l a n m a s ı herz a m a n mllmklln o l m a z . Bu d u r u m d ag ü v e n i l i r l i k d e ğ e r 1end i r i İ m e -s i n d e k u l l a n ı l a n belirli y ö n -t e m l e r i n u y g u l a n m a s ı d a z o r l a -sı r f 1 ] .

GUc s i s t e m l e r i n i n g U v e n i l i r -1 i 1 iğini a r t t ı r m a k. başka bird e y i ş l e a r ı z a o r a n l a r ı n ıdUştlrmek için s i s t e m i n z a m a niçinde g ü ç l e n d i r i l m e s i g e r e k -mek ted i r.

U retim s i s t e m l e r i n d e g II v e n i -1 i r1 i 1 i ğ i a r t t ı r m a k için,t a l e p l e o r a n t ı l ı Ü r e t i mm i k t a r ı n ı n s a ğ l a n m a s ı n a ç a l ı -şı lir. Böy lece a s ı n ytlk I eri-m e d e n o r t a y a ç ı k a c a k a r ı z ao l a s ı l ı ğ ı dUslIrllllIr.

iletim v e d a ğ ı t ı m ş e b e k e l e r i -nin t a k v i y e s i ise ya yenih a t l a r ı n m e v c u t s i s t e m eeklenmesi ya da eski h a t l a r ı ny e n i l e n m e s i ile s a ğ l a n ı r .P r a t i k t e sıkça gürül en yenibir h a t t ı n eski bir h a t t aparalel e k l e n m e s i d i r .

Bu ç a l ı ş m a d a , s i s t e m e yeni birhat e k l e n m e s i n i n t e k n i k vee k o n o m i k k r i t e r l e r b i r l i k t ed e ğ e r l e n d i r i l e r e k y a p ı l m a s ıg e r e k t i ğ i Ü z e r i n d e d u r u l -


m u ş t u r . B u n e d e n l e s i s t e me l e m a n l a r ı n a i l i ş k i n " z o r u n l ud e v r e dışı kalına o r a n ı "( F o i c e d O u t g a t e R a t e = F O R )d e £ e ı 1 e ı i n e da y ;> 1 ı o l a r a kh e s a p l a n a n bir mal i y e l f o n k -s i y o n u v e r i l m i ş t i r . B u f o n k -s i y o n y a r d ı m ı y 1 a y a p ı l a c a km a l i y e t a n a l i z i n e g ö r e , h a n g ie 1 eına n ı n gU<; 1 e n d iril ine s i n i ng U v e n i l i r l i l i g i a r t t ı rinada ene k o n o m i k s e ç e n e k o l a c a ğ ı b e -1 iri e n m e k t ed i r .

Y e n i b i r h a l t ı n eski bir h a t t ap a r a l e l o l a r a k e k l e n m e s i n i nh e r z a m a n en iyi cözUıno l m a d ı ğ ı gör \l lınllş LUr f2 | .

2. OLASILIKLI MAL1Y1-TFONKSİYONU

îletim ve d a ğ ı t ı m ş e t>e k e -lerinin g ü v e n i l i r l i l i ğ i n i na r t t ı r ı l m a s ı , esas olarak y U kn o k t a l a r ı m l a e n e r j i n i n sltrek-1 i 1 i ğ i ni n sa£ I anına s ı d ı r .Yıllık o r t a l a m a k e s i l m e oranı(Avarege annual interiupt i onr a t e = A A I R ) olarak t a n ı m l a n a nb\lyllklVlk. s i s t e m i n ne kadaryeterli o l d u ğ u h a k k ı n d a tambir fikir v e r m e z . Bvı b a k ı m d a nt a k v i y e için s a d e c e bu orantemel a l ı n a m a z . Daha sağlıklıbir karar için s i s t e m i n yıllıkgelir k a y ı p l a r ı n ı n m a l i y e t ibe liri enine 1 i d i r . Bu ma 1 i ye t ib e l i r l e y e n f o n k s i y o n

nF = E (AAIR)i I>i K 3 I (K|j + K

2i )

p a r a / y ı 1 (I)

o l a r a k h e s a p1 a nır [ 31 .B u r a d an : toplam y 11 k noktası sayısı

( A A I R ) ; : i . yük noktası içino r t a l a m a yıllık enerji k e s i l m eoran ıDf : i . yllk n o k t a s ı n d a o r t a l a m ayıllık enerji t a I el) iK | J : I . ytlk n o k t a s ı n d a e n e r j i -nin b i rim fiyatıK 2 i

: ' • yU'-' n o k t a s ı n d a e n e r j i -

nin k e s i l m e s i yll/.Unden ö d e n -mesi g e r e k e n ceza ( p e n a l t ı )


laktörll ( p a r n / i . yilk n o k t a s ı n -da kes i 1 en ener j i)K 3 ] : i . y II k n o k t a s ı n d a k i yllkea i t önem takt ö r 11

(A A 110 d e ğ e r l e r i . s e be kee l e m a n l a r ı n ı n z o r u n l u d e v r edışı kalma oranı (FOR)d e ğ e r l e r i n e bağlı olduklarıiçin (I) eşitliği ile v e r i l e nionks i von

F=f(Pı: 1 = 1.2 m) (2)

seklinde olasılıklı gelirkayıpları maliyet fonksiyonuolarak yazılır. Burada Pıdeğerleri, sistemin 1 elemanı-na ilişkin FOR değerleridir,m ise sistemdeki toplam elemansayısını göstermektedir.

3. GUÇLF.NI)IKMR KRİTKRI

(2) eşitliği ile verilenolasılıklı gelir kayıplarımaliyet fonksiyonunda, her birelemana ait FOR değerineilişkin standart değerlerkullanılarak referans F

r

fonksiyonu elde edilir. Budurumda fonksiyon

F r = f ( P ı s t ; m) (3)

seklini alır. Burada Pist» 'elemanına ait FOR standartdeğeridir. (3) eşitliği yardı -

ile bulunan Fr değeri isemı

fonksi yonund i r .

referans değeri-

Sisteındeki e l e m a n l a r a a i tg e r ç e k F O R d e ğ e r l e r i y a r d ı m ıile b u l u n a n f o n k s i y o n d e ğ e r ii s e

e ş i t l i ğ irı ı r [ 4 ] .

t ; l a c t = I - 2 > • • • ' " ) ( 4 >

y a r d ı m ı i l e h e s a p l a -

Gerçek değerlerle hesaplananF

a defer i ile standart değer-

lere dayalı olarak hesaplananF

r değeri karşılaştırılır. Bu

karşılaştırma, sistemin gllç-1 endirmesinin gerekli olupolmadığını belirler. Eğer

1171

Fa>F

r ise

gereklidir.durumunda isegerek yoktur.

gUclendirme<F

r olması

güçlendirmeye

4.GÜÇLENDİRME TEKNİĞİ

Eğer gUc sistemi güçlendirmegerektiriyorsa, F

r nin sınır

değeri içinde Fa da bir

azaltma sağlanmalıdır. GUclen-dirme için en uygun secim, F

a

Üzerinde en fazla etkiye sahipolan sistem elemanının takviyeedilmesidir. Bu secim her birelemanın FOR değeri için, F

a

nın duyarlılığının incelenmesiile sağlanır. Bu amaçlaaşağıdaki yol izlenir;1. F

r ve F

a hesaplanır.

Sistemin gUclendirme gerekti-rip gerektirmediği kontroledi1 i r.2. Sistem gUclendirme gerekti-riyorsa (F

a>F

r), . sistem

elemanlarının her birinin FORdeğerlerini gösteren Pj değer-lerine göre F fonksiyonununkısmi türevleri hesaplanarak&\ değerleri bulunur.

dF• ( 1 = 1 , 2 m) ( 5 )

3. aı değeri en bUyUk elemanaait Pı değeri, maliyetfonksiyonu Üzerinde en fazlaetkiye sahipdir. Bu elemangüçlendirmeye adaydır.4. En bUyUk a değerine sahipelemana gUclendirme yapıldık-tan sonradirilir.5. Eğer halenadımdan 4. adımaişlemler tekrarlanır.6. Fa^F

r olunca işlem

mistir.

d e , yl lklere i l i ş k i n p a r a m e t -r e l e r i s e Tablo 2 de v e r i l m i s -t i r [ 5 ] .

A B C

Sekil 1 3 Baralı Radyal Sistem

Tablo 1 Hatlara ilişkinstandart ve gerçek FOR

Değerleri

Hat Pist lact

1,2 1.2x10-3 1.37xlO-3

3 0.25x10-3 0.274x10-3

Tablo 2 B ve C haralarınailişkin

YUk Parametreleri

YUk D Ki K2 K3(MW) (para/klh) (para/kfh)

BC

1611

0.0 .

0402

1.0 .

00

1.21.0

olasılıklı gelir kayıplarımaliyet fonksiyonu(1) eşitliğive Tablo 2 yardımıyla

Fa yeniden değerlen-

F = ı 06

( 2 3. 7 9 2 P

1P

2+ 1 . 9 2 7 P

3) (6)

ise 2.kadar

bit-

olarak bulunur. Bu fonksiyonunstandart ve gerçek FORdeğerlerine ilişkin F

r ve F

a

hesaplandığında

5.ÖRNEKLERF

r=516.01

Fa=572.65a

para/yı1para/y 11

veolduğu

örnek 1

Sekil 1 de görUldUğU gibi birradyal sistem göz önllnealalım. B ve C haralarındanyUk çekilmektedir. Uc hattailişkin FOR değerleri Tablo 1

görUlUr. F

a> Fr olduğundan

sistem güçlendirmeye gerekduymaktadır. Takviyenin hangielemana yapılması gerektiğiPlı P

2< ve P

3 gerçek değer-lerine fonksiyonun duyarlı-lığı hesaplanarak bulanabilir.

1172 ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ 5. ULUSAL KONGRESİ

a2 =

a3 =

dF

dP2

dF

dP3

= 32.595xlO3

= 1.927xlO3

Görülmektedir ki en bUyUkduyarlılık 3 hattına aittir.Bu yllzden takviye 3 hattınayapılmalıdır. Eklenecek hattınFOR değerinin P4=1.4xlO~

3

olduğunu varsayalim.Bu durumdaiki seçenek söz konusudur.

a) 4 hattı, 3 hattına paraleleklenecektir. Böylece (6)eşitliği

F=1 O6 (23. 7921^2+I .927P

3P

4) (7)

seklini alır.

P1, ?2» P3 gerçek değerleri veP4 tahmini değeri ile bueşitlik

Fa=45.39 para/yıl

değerini verir. Fa< F

r sağlan-

mıştır.b) 4 hattı A ve C haralarınınarasına eklenebilir. Budurumda ise gelir kayıplarımaliyet fonksiyonu

yllklerini karşılamada yetersizolduğu varsayılmıştır. Bunedenle 1 ve 6 veya 2 ve 7hatlarında bir arıza halinde3. bir hat gerekli olacaktır.

Tablo 3 ve Tablo 4 sırasıylahatların FOR değerlerini veyUk parametrelerini vermek-tedir.

I0<o,b>

Seki 1 2 örnek 2 ye aits i s t em

Tablo 3 örnek 2 de verilenSisteme ait hatların

FOR Değerleri

Hat s t lact

1.6 7.5xlO~32.7 1.0x10-23 4.5x10-2

4,5,8 5.0x10-3

8 . 5 6 5 x l 0 ~ 3

2.855x10-21.142x10" 1

0.571x10-2

2 t.865Pj P2P3 + 1.927P3P

4) (8)

s eklini alır.(8) eşitliği ile hesaplanan F

a

değeri, Fa=0.953 para/yıl

olmaktadır. Bulunan Fa çok

fazla kUçUlmUsUlr. Bu durum, bseçeneğinin daha etkin birçözllm olduğunu göstermekte isede, karar verilirken maliyeteetkili diğer faktörler (Ekle-necek hattın uzunluğu, tasımakapasitesi v.b) göz önllnealınmalıdir .

örnek 2

Sekil 2 deki sistemde ikigeneratörden her birinin kendiELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ 5. ULUSAL KONGRESİ

Tablo 4 ö r n e k 2 de v e r i l e ns i s teine

a i t yük p a r a m e t r e l e r i

YUk D Kt K 2 K3(MW) (para/kfh) (para/klh)

ABC

297140

3 5

. 5

.0

.0

000

.04

.04

. 0 5

0.0 .0 .

202

112

. 1

.0

.0

(1) eşitliği ve Tablo 4yardımı ile bulunan gelirkayıpları maliyet fonksiyonuaşağıdaki şekilde elde edilir:

1173

r=ı o7 {r,u.

!'4(I'5

f>'8)

BuF

r

ry,

f o n k s iyonv p İ

1'a

Fr=1971.048

Fa=l0398.926

bu 1 uııuigllc 1 end i rme

(9)

i c in hesaplanandeğerleri i s e,para/yı1 ve

para/y il olarako 1 dugu i c i n

gerek 1 idi r. (9)F

a>I-

r

e ş i t l i ğ i y a r d ı m ı ile g e r e kFOR dr1 ıklar

a2

a3a

4a5

a6

a 7a

8

f e r l e r i n e g ö r e dııyarlı-

6 7 91629012

645xl(PI 84x1 O

3

458x1 O3

925x1 O3

._ 179x1 O3

679.645x1 O3

162. I 84x1 O3

I .530x1 O3

değer 1 er i nded i r.duyarlılık 1 veait oldugu içintakv iye ed i lınes it ed i r .farklı

En bil yük6 ha t 1 a rınabu ha 11 ar ı n

gerekmek-Bu durumda ise Uç

seçenek söz konusudur.

a)' Yeni bir 9 hattının 1 ve 6hatlarına paralel olaraksisteme eklenmesi durumunda(9) eşitliği aşağıdaki seklialır.

F=107{68.801P

(P

6P

9[P3+P

2p7+

(10)

27 [ 3

ı 6 94

+15.33[r2r

7+F

8(F4+P

5)Jx

[PtP

6P

9+P

5(P4+P

8)J]

Bu yeni hatta ait FORdeğerinin P

9=ü.004568 olduğu

varsayılarak Fa=4604.36 1

para/y il olarak bulunur.

Görülmektedir kiden bUyllktUr.gUc1end i rme i c i n

gerçek FOR

aYeni

halen Fr

bi r

a 5

:

a6

:

a8

:

a 9

:

bu 1 ıımır .Bu durumdaha t 1 a rın ı n

I 28718283 1041 60

11145 8 2 1

ise 2t ak v i ve ve

216I 5 56 1 63 2 8 x 1 0

3

954158

ve 7gerek

gösterdiği görülmektedir. Yenibir 10paraleltedir,ha 1 i nd<>

hattı 2 ve 7eklenmesiEklemenin

(10) eşitliği

hatlarınagerekmek-yapılması

F= 1 0 7 ( 68 . 80 1 P | P

6 [ P

3 + P

2 P

7 P

2 7l

O[ 3 l 6

P 4 ( P5H P

8) ] + 1 5 . 3 3 [ P

2P 7 P

I 0+

P8(P

4+p5)]xlP,P

6+P

5(P

4+P

8)J}

(II)

sekli iıde yazılır,hatta ait gerçek0.004568 seçilmesiF

a = 4 9.9()9 para/yıl

Böylece Fn<I

Yeni eklenenP j değerini n

i leo 1 a r a k

sağ 1 an-ı

bu 1unurmistir.b) İkinci bir seçenek B ve Dharaları arasına yeni bir 9(1))hattı eklemektir. Bu durumdaişlemler tekrar edilerek yineB ve E haraları arasına 10hattının eklenmesi gerektiğinegelinir. Bu durumda F

a= 1 6 0 . 0 0 5

para/yıl < Fr olmaktadır.

c)UcUneU bir seçenek ise D veE bara 1 arı arasına 3 hattınaparalel yeni bir 9(o) hattınıneklenmesi olabilir. Bu işlemsonucunda ise F

a=l15.86

para/yıl değerini almakta veyine F

a<I

;

r sağlanmaktadır. Bu

Uc seçeneğin karşılaştı-rılması ile görtllllr ki a ve bseçeneklerinde sisteme ikiayrı hat eklenmesine karsın, cseçeneğinde tek bir hattıneklenmesi sistemin takviyesiiçin yeterli olmaktadır.

(10) esi ti i- 6.SONUÇg i nı ngöre hesaplanan kısmileri ile duyarlılıklar

d e g e r 1 e r i n et lire v-

a| = 3 1 0 4 . 6 1 6a? = 1 6 0 . 3 2 8 x 1 0

3

a 3 = 4ü.2 I 6x1 O3

1174

Bu çalışmada. sistem güveni-lirliliğinin sağ 1 a tuna s ı utlaekonomiklik kriterinin de gözönUne alınması gerekliliğivurgulanmıştır. Pîkorıotni k 1 i k vegüvenilirlik gibi birbiri ile

i ; o I i s o n l u ı i k i k r i t e r a ı a r; ı u d a t h " i ı •• ! ı r o | i a IM I i t y a n d ı >• v < . M ı U ••

e n ü y e l i n d ' n p o ı ı i n ;-: a<?. 1 a n ı n a . s ı e m s i d > - 1 a f i o n s " I ' I e r 1 ı j c a Io n e ı ı ı t a ş ı m a k t a d ı r . l ! u d r n ; . , . ı i ! u î ' n v . - o r a n d l a ı e r ^ y S y s t r m s . V o 1o<> I i ı- I e ı i ü i e s - j o i s a y i ı ya c a k l> i ı I I I . N.. . ! . J a u a r y I '?UK .m a 1 i \ " I . I o ı ı l : s i v o ı ı u v e r i l i m i ' .

t i r . S i s i i ' i ı ı r ! o m a n I a ı i n ı ı ı Y a y , a ra 1 I i s k i n II i 1 j> i I e r

>.••> r un 1 ıı d e v i •• ı) ı ş ı I, a 1 ma

d o ;"•. e |- | r ı i i I o t rı ı) ı IM I a ıı a n I M I S < • mı a <'?. I i i r I: . ı I d . I) o ı . 11; .

1 o ıı k •• i > 'M ı y a ı d ı m ı y I a y o t e r k \' <s t a ı id a ı I. m ı i i y r I. d e f e ı | e r ika ı s ı I a ş 1 MI I a. I I I I m< !•; ( e,| j ,• . l î i i y -I e (-1 • {: 11 o I '• ıı d i | • III e 11 i n f i ' l ' ı . ' k I i

o l u p o 1 niM'l ı ;". ! ı ıa k a r a r ^ ' t i !<••-

I) i 1 i n e k t '"•(! i r . Av r ı ea ha n;- io l o ı ı ı a n ı n ı ı ıa! i y e l . i i l a h a I M ! ;

e t k i l e d i l u ı 1 u n a r a ! . i ı k v i y r s ipe ı r k 1 i ol oma ı ı s o e i l e h i 1 -inek t od i r .

I*

! •.'•" I ' do ! s i .-uıl ıu I <ladı.;"ı. l ' i . M ' ? :' v ı I ı n.\ ıI . I ' . I V ı ı i ı k ı l 1 I r:, i

î i /. i k i l i i I i iMi1 İ m I •• nm<~ /.ıı D ıı ! d M ! . 1 . I i .

I I ı-k İ r i k k . - ı k U I I "S İ I H I ' M İ I '• ' . '•<.? ! İ ' >

:;<:<: İ 1 eh i 1 - I; 1 e l ; 1 ı i i; M ı i İ M ' u d İ '- i0 1 a r a ! ; n i e z n ı ı o I dn . I :>i- •! d"

1 . T . i ' . İ m M i 1 i M' I e r i k ' n s I iT o k u i k . h a s i t ö i i ı e k l - ı l h : e r i ı ı d e l l i s U ' n - l e V i : l s e | : M U h - n d i sa ç ı I: I a n m ı K I ı r . I' r a '. i k o l a r a k u n v a n ı n ! - i l d i . I '?. '>' ' ' <' a I>>>k 1 o r .u y f i t ı 1 a n m a ; ; ı k o l a y d ı r . A m a l ; I '• ' '• ' .? 'd e V r d . i ' o c . o l d u . i l a l ' - nl ) l l y \ t l : s i s t e m l e r i ç i n " I a s ı I ı !. M•' >. M I . I I a I n i >•'• ı • ı I. <• s i i e I; n i I

f o n k s i y o n u n u n k u r u l m a s ı o l d u k - - i ' ;" i I i m 1 ' a k U 1 ! . o - ; i n d r r ; i ı '•'•

ca p ı l ı ; o l a b i l i r , l l t î v 1 »• d u t u m - v a p i ;>a k t a.d ı r .

l a n l a s i ' 4 ' M i ı i a. I t s i s ' < m I o ı•<•a y i r a r a k. ç i i y. m e k v e p a r ç.- \ 1 a t ıh i r 1 e ş t i r o r < • k O Ö / . U ı I I O n l a ş m d "

ı ı ı t l m k l l n o I a h i I i r .

K A Y M A K L A R

re I i a l> i I i t y ol s ı . ı p n I y old e v e 1 o p i I I , " p e v . e , s v s İ r i s " 1 İ d

r ı - : o ı ' i ; } - : İ H N c . \:>.> ı . ı . < . ; . N . < • . .Ih17 . Nıı veın i>e r 1 '?•'• fi

| 2 | N ) ; u ı H ! • ' m . .' . M . . K >• a.ıı l.ı im . S . i . ." I\'o ] i a h i I i 1 v o i" i t o r i a 1 o r

|)o\vor s v s t o ı ı ı s a p [ ) l i on t i o ı ı I oI es s d e v e I u p e . d s y :> t e m s "

P r o c e d i n , " o l ' H ı o ANSJ' J • -1" 1 . .N a i r o b i . K e n y a , N o v e m b e ı l ' i f j . l .

| .'. | i l i I 1 i n l o n . İ l . . " l ' n ı v - - r S y s t e m

Rr 1 j a h i 1 i t v 1'iv/ıl ı. iMİ i ı ı ı ı " ü o ı d o ı ı

I l r e a o İ ! S e i n ı o e l 'n b 1 i s İ n 1 1 :.'. ıV" IV

Y o r k ( ! ' - ' 7 0 ) .

| 4 1 I ! i 1 1 i n ! o n . M . . K o < : 1 i n . Î I . . ! . .

R o o s . ] • : . . " K e l i a h i 1 i t y

e<|i ı i v a I ' M i t s i n ' • n i ı ı p o s i t s y s t e mre 1 i a b i I i I v e va | ua I i on " I I''!1,

l ' r o o e d i ı ı ; : ' . V o 1 . 1 3 1 . |»t . ' ' . .

N o ? . M a v !'••?; 7 .

I 5 I K a s h r d . A . M . l ! . . Av.-a d . M . M . ." I ' o ı v c r s y s I om ı e I n I o ı e r m e n ı

E L E K T R İ K M Ü H E N D İ S L İ Ğ İ 5 U L U S A L K O N G R E S İ I 1 75

AA-DA ENERJİ SİSTEMLERİ OPTİ MAL GtlÇ AKISI HESAPLAMALARINDA

KULLANILABİLEN YENİ BÎR AYRIK AA-DA GÜÇ. AKISI ALGORİTMASI

UĞUR ARİFOĞLUSah.a.r\>ct Unix>ersi t es iMüh. Fa h. EI eh.tr i h. BölSaharya.

NESRİM TARKANîstanbul Teh.nı h. ÜniversitesiEI eh. trı h.-El eh. t r on i h. Fa.h.-i.i I t es i80191 1 s tembul

Öze t : S o n y ı l l a r d a l i t e r a t ü r d e

b i r b i r i , i l e y e t k i n i l i ş k i i ç i n d e

o l a n i k i a l a n d a ö n e m l i ç a l ı ş m c ı -

l a r l a k a r ş ı l a ş ı l m a k l a d ı r . B ' a n l a r -

d a n i l k i , t e k n o l o j i n i n crel i j i m i

i l e b i r l i k l e a U ç e l e k t r o n i. ö|i ( H V

e l e k t r o n i ğ i ) e l e m a n l a r ı n d a u l a ş ı -

l a n v e g e l e c e k i ç i n d e u m u I v e -

r e n s ı n ı r d e ğ e r l e r l e i l g i l i d i r .

D i ğ e r i , « t a b i I i l e p r o b l e m l e r i n i n

e n a s a i n d i r i l m e s i n d e e t k i n o l a n

A A - D A e n e r j i s i s t e m i n i n k u l l a n ı -

m ı n ı ö n e r e n ç a l ı ş m a l a r d ı r . K u ş k u -

s u z bu i k i a l a n d a y a p t. 1. a n a r a ş -

t ı r m a l a r b i r b i r l e r i n i y a k ı n d a n

i l g i l e n d i r m e k t e d i r . A A - D A s i s t e -

m i n i n k u l l a n ı m ı b e r a b e r i n d e g ü ç

a k ı n ç a l ı ş m a l a r ı n ı g ü n d e m e g e -

l i r me k t e d i. r . Bu a m a ç la g e l i ş t i r i -

l e n a l g o r i t m a l a r i ç i n d e a y r ı k

y ö n t e m e d a y a n a n y a k l a ş ı m l a r , b i r -

l e ş i k y ö n t e m e g ö r e b i l g i s a y a r ı n

b e l l e k k u l l a n ı m ı v e h ı z ı b a k ı m ı n -

d a n ü s t ü n l ü k l e r e s a S ı p l i r . S u n u -

l a n b u ç a l ı ş m a il-? y u k a r ı d a s ö z ü

e d i l e n ü s t ü n l ü k l e r i n A A - D A o p l i -

m a l g ü ç a k ı ş a l g o r i t m a s ı n a t a ş ı n —

m a s t a m a ç l a n m ı ş t ı r . Bu ç a l ı ş m a o p —

t i ma I g ü ç a k ı ş ı y a k l a ş ı m l a r ı n d a

k u l l a n ı l m a k i ç i n t a s a r l a n a n y e n i

b i r a y r ı k A A - D A g ü ç a k ı ş ı , a l g o -

r i t m a s ı v e o p t i m i z a s y o n h e s a p l a -

m a l a r ı n d a g e r e k e n ö n a ç ı k l a m a l a -

r ı i ç e r m e k t e d i r .

1. GtRİS

Son yı l larda endüsLrileşen ü l-kelerdeki i letim şebekelerininyükü oldukça artmışt ır . Bu artış»sistem iletim kapasitesini ka-rar la l ık s ın ı r lar ına yaklaştıranseviyelere kadar yükseltmiştir .Yeni yapılnıası planlanan i let imhatlar ının yüksek yapım maliyet-ler i .çevre ş a r t l a r ı ve uygun i l e -t i m ha 111 yolu eksikliği . s i s te m

pl ani ayı cı 1 ar ı nı güç i letim vekarar l ı l ık s ı n ı r l a r ı n ı a r t t ı r -mak için yeni arayışlara zorla-mıştır [1-2].

Elektrik mühendisliğinin l i -teratürüne FACTS < Flexible Al-ternating Current Tr arısmi ssi onSystem) olarak isimlendirilenve kısaca esnek AA sistemi d i-ye t anı mi ayacağı mı z- yeni bi rkavram girmiştir. Bu kavram s i s-tem analistler.ini yakından i l -gilendirmektedir. Statik varkompansatörleri.yüksek gerilim-li doğru akım i let im hat la r ı ,hızl ı kontrol edilebilen fazkaydırıcı1 arı FACTS da önemlirol oynarlar. Yukarıda sayılarısistem parçalarının hiç biriyeni tanınan eleman olmasa da.burada yeni ve önemli olan ko-nu bunların AA sistemi güçiletme s ı n ı r l a r ı n ı arttırmadakullanıldığıdır C3.4J.

Yüksek güçlü çevirici i s t a s -yonlarının ekonomik olarak üre-timine yönelik ciddi adımlarınat ı ld ığ ı günümüzde,birleşik AA-DA enerji i letim sisteminint ti m dünyada yaygın olarak kul-lanımı artık kaçınılmaz bir a l -ternati f olarak karşımızda dur-maktadır. Ayrıca b e l i r t i l e n buçalışmaların, enerjinin en eko-nomik şart larda üretim ve dağı-tımını sağlamak için, yapılanhesaplamaları da içermesi gere-kir.

AA-DA SİSTEM MODELİ

DA

< * >1176

A l t e r n a t i f A k ı m - D o ğ r u A k

sistemine i l i şk in model -ğ da verilen ve l i t e r a -

türde genel kabul gören varsa-yımlara göre yapılacaktır:

- AA sistemindeki akım veELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ 5. ULUSAL KONGRESİ

gerilime alt ana (birinci) harmanik değerleri dengelidir.- Ana harmoni k dışındaki harmo

nikler ihmal edilecektir.- DA sistemine ilişkin akım ve

gerilim değerindeki dalgalılıkgöz önline alınmayacaktır.- Çeviricilerde kullanılan tris

törler ideal anahtar kabul edileçektir. (İletim yönUnde sıfır, tikama yönünde ise sonsuz değerdedirenç gösterir.)—Çevirici transformatörünün boş

ta çalışma akımları ve kayıplarıihmal edilecektir.Sekil 1 de generatör,çevirici,

yUk, şönt kompansatör ve iletimhattının bağlı olduğu genel amaçlı bara şeması verilmiştir. Bunları tanımlayan bliyüklüğe ait inindisler ise sırası ile a, d. Yve c dir.

S . A l l t r n a l i f

-» Ak v m Hal U r ı

d i

Doğru Ak>. in

Hal U n

" C i

Y i

Ş e k i l l .AA-DA S i 9 t emI e r i n d e

O » n « l A m a ç l ı B i r B a r a .

nb adet baraya sahip AA-DA s is-teminde, aktif ve reaktif güç den-ge eş i t l iğ i yardımı i l e bulunan,i. baraya bağlı AA hatlarındanakan aktif ve reaktif güç değer-leri

nb

p =p -p -P =V Z V (G cos<5.i Ol Yi d i ı m=t m im im

+B sin5. > (1)\. m im

nb

n =Q +Q -Q -Q =V Z V (Gi oi c i Yi di i m=1 m im

sin<5 -B cos5i. m i m t. m

3. ÇEVİRİCİ MODELİSekil 2 i l e v e r i l e n ç e v i r i c i

modeli, bu amaçla yapı lan bazıçalışmalarda da kullanılmıştır.İstenirse çok kutuplu sistemle-re de kolaylıkla uyarlanabilir.

RX d ,

e =V t c o s <<x , v >ı i i iv

d i

Şekil 2. Çevirici Devre Modeli

Kullanılan tüm büyüklükler bi-_ rim değerler cinsinden veril-

miştir. I çevirici doğru akım— d ~~

- değeri, R komutasyon direnci,e çevirici açık devre gerilimdeğeri olmak üzere, i. DA ter-minaline ilişkin doğru gerilimdeyer i

v =e.-R .Idi ı cı d ı

ifadesi i l e elde edi l i r . <3> dekullanılan e değeri ise,

«=• = V t c o s Coıİ İ

( 4 )

eş i t l iğ i i l e bulunabilir. Yuka-rıdaki t büyüklüğü çeviricitransformatörü kademe ayar de-ğeri, cx ve y ise s ırası i l edoğrul tucu tetikleme açısı veevirici toparlanma açısıdır, edeğeri aşağıda verilen

O<e <i

=V t costoi i ı

ifadeyi sağlamalıdır. Çevirici-lerin ıs ı dayanımı temel alına-rak saptanan akım sınır değer-leri ise aşağıda verilmiştir:

-Id i

(doğrul t ucu) (6)

<I <0 (evirici) (7)

di dima x

d i

i l e elde edi lebi l i r . (1) ve (2)de, Y =G +j-B. bara admitans

im im im

matrisi (i,m) no lu elemanı.5 i.baraya i l i şkin gerilim faz açıs ı .V \se gerilim genlik değ^-idir.ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ 5. ULUSAL KONGRESİ

A. DOĞRU AKIM DEVRE E Ş İ T L İ K L E R İ

Doğru akım devresine i l i şkinhesaplamalarda şekil 3 de veri-len terminal şemasından fayda-lanılacaktır. Çevir i ~i

1177

t 1 a I"IT. f oı ma t. öi ü n e a. i t. k a v ı [ l a r ı n

i l i m a l e d i l m e s i $ a r U i l e . r e- ' i ı i

c i ye d o ğ r u a k a n p * M. i. i c ı ):l ı I .

r(?=ıM,i t " gür ; dey<=>r 1 er j a s a ğ d a d ı ı

d ı

Q J = P , t. a n <•• ->; ) - V I s i t, <d l d I. ı. i. ı. 1

i f adesi ı .de k ul I an.ı 1 a n

harasından ç e v i r i c i y e d-'ğ

a l t e r n a t i f akım genl iğ in i

l.ıu deÛere a i t faz açıs ı m

rnektedir. Yukarıda yapı..I -m \ abul

ler a l t ı n d a C3> i ladesi I -f ~ıp.

t anı mı ku l lan ı l ara k

AA•k sni s e

;s ^ er -

v = V t.d i >- ı.



• ş e k . I i n d e d e y a s ı 1 a b i l i r .

1 : t

s

-t-

r

=• v • ı ı. c i.ş « k ı I 3 . A A - D A s İ 9 lT e r m i . r>al i .

1 n u m a r a l ı ç e v i r i ' - ' . r-ef^alınıp her bir çeviri i bar asına

ak ı m V aynağı bağl anın ti i 1 e el de

edi len doğru akım d».-re- i ne i l i ş -

kin açık devre ger i l im eğeı ler i.

ç e v i r i c i doğru akım deç ı leı in in

fonksiyonu olarak da y? ı l a l . u l i r :

n c

e = e - P 1 +R 1 •• Z • .!ı. 1 r. 1 d 1 c ı d i j - 7 L I d j

( ı = 2 . . . ne (11)

Bu ifade de verilen r -DA devre-

si ne i 1 i şk i n ol arak o! iş ı ur ul an

bara direnç matrisinin < <. . i> nu-

maralı e lemanıdır . Kul i • ıı 1 "-m yön-

tem aer eğ i çev i r ic i ler n çalışma

t arzında bi r deği şık1 i - • L duğun-

da komut asyon d i r e n c i n n I ;aı e t i

1178

d e ğ i ş t i ğ i i ç i n . P komut.3T.von

d i r e n c i baı a d i r e n ç ma t ı i s i n ed a h i . 1 e d i l m e m i ş t i r . Bövl e c e PAd e v r e-si ne a i t t j, et i m h a t 1 ar ı n -d a b a ğ ! a n t ı d e ğ i ş i k i i ğ i o l m a d ı -â ı s ü ı » c e . bat a d i r e n ç mat ı i s i -ni i) t ijın h e s a p l a m a ! ar b o y u n c a•aynı ka 1 m a s ı s.a.ği annıı şt ir [ "3 ] .

5 . A Y F: I i: A A - DA GÜÇ AV. I S'J.

AA-DA g ü ç ak ı şı ç a l ı s. mal sı ı rı ->"!a ç ö z time y ö n e l i k i k i f a r k l ıv a k i a ş ı n ı s ö z k o n u s u d u r . B i ı i n -c i yak 1 a ş ı m bi r1 e ş i k ç ö z ü m ol a —i" ak a d l a n d ı r ı l ı r . Bu yaklaşım-

da sistemi temsil eden tüm

eş i t l ik le r- bir arada ve aynı

zaman di 1 i mi nde çözül tir I er . Bu

yaklaşımın olumsuz yönü. doğru

akım hat lar ındaki a r t ı ş l a bera-

ber- matris boyutlarında ve do-

la yi sı i l e çözüm süres inde mey-

dana gelen a r t ı ş l a r d ı r .

İkinci yaklaşım i s e ayrık çö-

züm olarak i s i m l e n d i r i l i r . Bu

yaklaşımda ç e v i r i c i t e r m i n a l l e -

r i n i n AA barasından çekt iğ i

akt. i. f" ve re.aktif güçler AA ba-

ras ına sabi t yük olarak yansır .

Dol a y ı ; ı i l e her hangi bi r AA

güç s.k ı s ı yak 1 aş ı mı a yr ı k AA-

L-'A güç ak ı ş ı vaki aşı mı nda k \}1 -

1 anı 1 abi 1 i ı-. Yukarıda a n l a t ı l a n

özel 1 ik1 er göz önüne al ınarak

yapı lan AA güç akışı, a lgor i tma-

sında, b e l i r l e n e n t o l e r a n s s ı -

n ı r l a r ı n a göre yakınsama e lde-

edilmeye ç a l ı ş ı l ı r . Yakınsama

gerçekleş ince AA s i s temine a i t -

en son d e ğ e r l e r l e DA güç akışı

hesaplamal ar ına gi r i l i r . AA-DA

güç a k ı. ş ı stl gor i t ma 1 ar ı a yr ı

ayrı tek i t erasyonda yakınsar

i s e AA-DA güç akış ı tamamlanır.

aksi halde döngü kaldığı yer-

den devam eder. Ayrık yöntem,

DA hat s a y ı s ı n ı n çok miktarda

olmadığı AA-DA s i s temler inde,

çok daha verimli olarak kul la-

n ı l a b i l i r . Ayrıca doğru akım

sis temine i l i ş k i n özel değerle-

r i n algoritma i ç i n e sokulması

bi rJ eşi k yak 1 aşıma gör e çok d a -

ha kolay ol inak t a ve böylece ya-

kınsama, hızı da artmaktadır .


11

6. AA-DA c?UÇ AKISI AL.GOPÎ TMAS'I

Çalışma nok'.ası i ıa ait. değer ] erana hat la i " ı i 1 e özeLlem^ve ç.al.ı-ş i l an hesaplama s ı r a s ı g ö z e t i l e -rek i t, e r a t i f yol. 1 * bul un ab i l i r :

1- İ l k i t e r asyon'Ja q e ç ç r l i olmakUy.:[i inüzer e

ol an

talimi ni yapılır

v — v

a l ı nmas.ı. di r<•'.— Ç e v i r i <••; i i 1 i •% V i n

ta l imini decjeı l e r i 1

d ı.

i s e

<L2>

'ı ak ı m

i f'adesi bul un ur .4-

e =v +1 R1 •:! J d 1 c 1

<ı T >

(18)

es i. 11 i ği. yardı mı i l e çevi r i ci -1 eı e i 1 i skin açık devre cjeri -1 i in değer 1 er i bul unıir :

n c

e = e -P. I +R I ı- 21 r I

> t c i A t ^ ı d i j - 2 ı j .I ı

(. ı = , . , ı-. o ) < ] c ;l >

Cİ9> i l e bulunan e. değerinin

e < V <-.= , . . r ,c >

l

ifadesi i l e bulunur <11 k i ter as -yon başlangıcında P değerinin

d i.

bi1 i ndiği k abul edi1raektedi r. > .3- Daha sonra ç e v i r i c i y e i l i ş k i ngerçek doğru akım d e ğ e r l e r i bulu-nur. Bunun i ç i n önce tahmin e d i -l e n l e gerçek akımlar a ras ındak ifarkı en aza i n d i r e n , u g e n i ş l e -t i l m i ş amaç ö lçüt fonksiyonu t a -nı mi a n ı r :

d i U, \ > = O . <5 Z - I

ı = ınoZ I

d i

2) • • •

•i j

p ifadesi aşağıda verilen kısıtlayıcı fonksiyonu sağlamalıdır:

<1 4> denk 1 emi ııde ver i 1 en <7 ak ı m-1.

larin çevirici terminallerine da-ğılımını sağlayan bir katsayı, \ise Lagrange sabitidir. (14) ifa-desini sağlayan optimum çalışmanoktası için yapılan hesaplamasonucunda elde edilen

> r ii = I

t- J

e ş i t l i ğ i aşağıda kul 1 anı 1 arak,çe-v i r i c i akım değerleri iç in


ifadesi ile verilen koşulu herv değeri için sağlayıp sağlama-dığı kontrol edilir. Çay «t. tas-ma var ise taşan miktar e. de-ğer 1 er i nden çıkartılır.5-

v• = e -1 P <21 >d '. ı d ı c ı

e ş i t l i ğ i kul lanı larak ç e v i r i c it er mi nal ger i l i m değer 1 er i he-sapl anı r .

Savet 2. adı nida kabul edi leni le adı ında bul unan deöer -

1eı i arasındaki fark, verilentolerans içinde kalıyorsa, güçakışına i l i ş k i n diğer hesapla-malara geç i l i r . Aksi halde o1.adımda bulunan v değer ler i . 2.

<\ ı

adıma taşınarak hesaplamalaratekrar başlanır.

Yukarıda ana hat la r ı i l e ve-r i l e n ayrık AA—DA güç ak ı ş ı -na i l i ş k i n t tim hesaplamalar şe-kil 4 de ver i lmiş t i r . Bu algo-ritma AA-DA optimal güç ak ı ş ı -na yönelik olarak hazırlanmış-t ı r . Bu yüzden DA güç akışı a l -goritmasına g i r i ş t e tahmin edi-len değerlerin yer ini , i lk ite—rasyonu izleyen i t erasyonlardaoptimal AA-DA güç akışı sonu-cundan elde edilen değerlera lacakt ı r .

AA-DA güç akışında, x durumdeğişkeni vektör matrisi.AA veDA sistemlerini temsil edeniki ayrı a l t vektör matrisdenmeydana gel i r . Şekil 4 de

1179

l . D a ; l a

2 . İ t e r a e y o n l i m i t l e r i , y a k ı n s a m a t o l e -

r a n s ı . e e . v i r i c i b a r ' a b a ğ l a n t ı l i s t e -

c i , d o ğ r u a k ı m h a t d e ğ e r l e r i n i g i r .

3 . 1 n u m a r a l ı d o ğ r u a k ı m ç e v i r i c i b o -

r a s ı n ı r e f e r a n s a l a r a k b a r a d i r e n ç

m a i r i s i n i o l u ş t u r .

4 . Ç e v i r i c i p a r a m e t r e l e r i n e i l i ş k i n

a l t v e ü a t s ı n ı r l a r ı n ı g i r .

» . Ç e v i r i c i a k ı m v e t e t i k t e m e a ç ı l i -

m i t l e r i n i g i r .

< 5 . A ğ ı r l ı k k a t s a y ı l a r ı n ı g i r . t e l

7. AA güç çıkısı s o n u ç l a r ı n d a n v.,<5.

ini, oplimal gUç akısından

i s e P . t v e v d e l e r l e r i n i q i r .d ı d i d i " *

B . i l k d ö n g U mü?

£>• v = v -d i d i m a x

l O . v d e ğ e r i n i o p l i m i z a s y o n d a n t a s ı .d 1

t coıiori di mı n

v = v .di dım a x



1 1 . Ç e v i r i c i ç ı . k ı s a k ı m ı t a h m i n i y a p .

I = P ,'v ( i : 1 , . . n e )

t i d i d i

1 2 . < ı « ) - < 1 7 ) e ş i t l i k l e r i y a r d ı m ı i l e

ç e v i r i c i ç ı k ı ş a k ı m l a r ı n ı b u l .

1 3 . R = İ R I I / I c i ' c i d i 1 d i

(R > o ; d o 4 r u I I u c u , R < O ; e v i r i e i >e ı ' e i

1 4 . İ l k d ö n g U m U ?

1 5 . e = 1 b i r i m1

1<S. e = v + I R1 di d 1 c 1

i I» değerlerini bul.1 7 . 

19.(2O) e ş i t l i ğ i n i sağla.

İP. <2 i> i f a d e s i n i e l d e et,

i 3 e v

tasma var

d e ğ e r i n i a y a r l a .

1p. a d ı m d a k i

di

2O. 11 . adım ile

ğ e r l e r i n i kar t ı I aş tır. F a r k

de-d ıvar mı?

değerleri ile hesap—2i.v nin yenid i

l a m a l a r a t e k r a r b a ş l a .

22 . oc , y = a r c o s < e • < v . t . > >i i i ı d i

23.'^. = ar cos <di

< ı d ı

< ı = 1. . n e >



24. P =V I .di di di

a d i= I P .. t an' di

M< ı = 1 , . n e >

2 5 . A A - D A g U ç a k i s a l g o r i t m a s ı b i r

ileraayonda yakınsadı mı "t2<S. OUç akısı hesaplamalarından çık,

optımizasyon hesaplamalarına git.27.Al t ernat i V akım gUç akısı hesapla-

malarına yeni doğru akım değerle-rini tas ı .

•*. A A - p A E n e r j i S i s t e m l e r i O p t i m a l O ü ç A k ı s ı H e s a p l a m a l a r ı n d a

1180

p p

Kullanılabilen -Yeni Bir Ayrık OUç Alaçı Algoritması.ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ 5. ULUSAL KONGRESİ

verilen algoritmaya dayanaı ak DAs i s t e m i n e i l i ş k i nmatr i s i

d d i ' " d ı-ı c ' ' d 2 '

ait vektör

dııc

i f a d e s i i l e v e r i l e b i l i r . Aynı <şek i 1 de DA si«;t pmi ne i l i -şk i n k oı itro l d e y i î k e n i e r i m i ç e r e n u a l tvek t o r m a t r i s i i •? e

U = [ Pd l d 1 . . P

d ., cv ; t

cU S It ]

d r, J

olarak v e r i l e b i l i r .Optımi zasyon hesaplamal arı bo

yunca kullanılan ve DA sisteminit e m s i l eden e ş i t l i k l e r ( r e ^ i d ' i )i s e d a h a ö n c e d e n v e r - i l e n i f a d e —l e r yerel i ıru i l e hul uııa.bi 1 i ı ;

2 — O u \ d •> F <*• r P '. o n n ı n q p o 1.. ' n k ~T o r m i h o ». ı. r. çı o I AO S v <ş t om L <> •- 3-

t t o n - 11 o. v •. t-ı cı L. o w C '. r c u 1 t o >ı p o -

C I I i. <? s . P •:> r '. I . A C - Ü C S y ç , I n I o ı -

cı c K '. o n <s V !•• <* n o »1 •> fi <ı , 0: '. q r *> t o <̂ 1

3 - H 1 K O O R A N I O. U. P o >..-«» r Fİ •-• • ' ı :

n • •; = i n E V •» c 1 r ı c »J ' 1. I > > > .-- a : p .-. -

L ^ of P o w ç r E I •= c t r o n ı c <? in F11

I ı j r e P o u . S v ç ' . « m ç , I E E p [ o r . V o l .

7 r t . N o . 4 , p p . 4 8 l - 4 B 2 A p r ı. I. 1OKI1.

4 - N O 7 A I 1 I F. , P A T E I , H . S . , P o v» ı

E l î c l r o n i . T S > n E U c t r i c II '. >. -

U t 1 (.5 : HVBC P o w <» r T r <ı 11•= m 1 •=•='.-

o 11 S y s t « i ı i ? , I E E E P r o c . . V o I. 7 rf

No . -t . p p . -l1;»^ - r;oeî . A p r ı. I < 9 B 8 .

T5-ONU C M , N E J A T A . H , A O '• n •» r o I

!• u ı• p o ^ ^ Mu I 1 v t • n » ' n o I. DC t, o o d

f i o v . I F . E F T r * n s . P A S . V o l . İ O O .

N o . J . p p . 3 t r;<^ .. ;t ı 7 4 j M I y t S>B 1 .

R = P - I . V -O1 d i d .. d i

P. = v — v + ;•" r . 1 —O2 d i •-! • .i - ?. ı. j d )

n - > <S-I >

— 2 . . . n o >

p =-\r ^p I _> i/ c o ç <.v ,) >--03 di. cı J\ d ı i ' ı

R =ı, -v t I-» d i v d i d i.

* =O • < 2 7 )ı

< ı. = i . . . n<- >

7 . SOM UÇ

Güç akısı algoritması, optimalgüç akıs ı hesaplaması b i t inceyekadar çok sık kullanılan b i r al tprogramdır. Bu çalışma, öneri lenayrık AA-DA güç akıcı yaklaşımıyardımı i l e . ayrık yöntemin say-lad ığ ı üstünlükleri, AA-DA optimal güç akışı hesaplamalarına ta-•ş ı ma k t adı r . Op t imiz as yon yön t emi n -den bağımsı 2 olarak çalışabilme-si bu algoritmanın, bir diğer- Us •tünl uğüdür.

KAYMAKLAR

l - A N D K R S S O N O o r o r , , H V D C L ı n k s U s -

«d t o SUtı h.:? EUct MC Povır

S y s l s m s . ABB R-?v L «? U . No . 2 , r. p . 1 !»-

2 2 . 1 P t» 2 .


N y\

UÖUR A R İ r o ı l L l ) .

l « " 5 2 55 o n ot M I d o k

d o â u m I M d u r . 1 S> fl •»

d.? 1 TÜ E U k l ı ı k

I' -ı k ü l l « ç ı U s u n s

İp i l? d-? '. = •?• yuk

« <» k I i s a n ? p r o g -

ramı rı r *. cııno.m I o d '. .

H a l s n a y n v ü n ı. v «* r s ı I <» d <• d o k -

I. o ı o * <? z c; o. 1 ı « rno. ? ı. n '. 9 İ İ r d M r -

nı e k d « o I o. rı y a ~ a. r . o p * ı m '. ~ cı ^ -

v o n v r* 9 ' i v » I. Û k t r o n ı. öt t V •:• » > • J -

I. cı r '. !•> d o a t a ş l ı r n o ı l a i y a p m a k -

t. o d » , r . Y a l o r S o k a r y ı >J n ı v o r ç ı -•

I. <* <3 ı M ü h e n d i s l i k F a k ' i l l » s ı

E l ç k l ı \ k B o l ' i m U r ı d î a n ? ( ı r m ı

g ö r *» v I ı o \. o I a i" cı k ç o l i ş mcı k t. cı *

d-, r .

N E S R İ N T A R K A N .

ı P r o ( . D t . >

t T İ.İ E U k t r i k -

E U k i r o n ı . k F ı k ı .

E U k l r ı k M ' i h . B o l .

Ö ğ r e t i m M y > « ? i d i r .

E U k t r i k çf'J-7 s ı ı ? -

ı. o m l , e r i n i . ı-. -.i n o I i -

2 ı . p I. cı n I cı mo s '. v « o p t i. m ' T cı o y •'• -

r\'i k o n u I. o r ı. r ı d a ç cı I ı -i mcı k t. o d '. ı .

S O ' V J C I / I M I U Î • • d o k t o r a v « . <ıe:ı

m cı '?'.•«•!- t •? ~z ı y o n •* t T>> t. 7 '. i r . Ay * • »-

k o rı u I cı r d "! 3 O c: 1 v o r '. n •! •! v a v • 11

• •• o v r ı '• '• ? t r ' 'J s '• '-' o. r d 1. r .

1181

BİR SCADA/EMS UYGULANASI: TEK ULUSAL YÜK DAĞITIM SISTKH1

Bahadır UÇAN

Türkiye Elektrik Kurumuİletişim Kontrol ve Otomasyon Dairesi Başkanlığı

Bahçelievler-ANKARA

ÖZET

Ulusal Enterkonnekte Elektrik Şebeke-sinin işletilmesinde hayati öneme sa-hip olan Türkiye Elektrik Kurumu Ulu-sal Yük Dağıtım (UYD) Sistemi bütünbölgelerde servise girmiş durumdadır.Bu yazıda, ilk aşamada Yük FrekansKontrolü (YFK) dışında uzaktan kuman-da olanakları olmayan bir SCADA/EMSsistemi (Gözet imsel Denetim ve VeriToplana/Enerji Yönetim Sistemi) olanUlusal Yük Dağıtım Sistemi'nin yapı-sı, işlevleri, yazılımları, uygulamaprogramları ve bu arada şebeke mode-linde yapılan iyileştirmeler konuedilmiştir.

1. GIR1S

Günden güne büyüyen ve bir aradaçalışan çok sayı ve çeşitte elemandanoluşan Ulusal Enterkonnekte ElektrikŞebekesinin işletilmesinde salt insançabası yetersiz kalmaktadır. UlusalEnterkonnekte Elektrik Şebekesinindaha etkin bir şekilde işletilmesi veböylece daha güvenilir ve kalitelielektrik enerjisinin en ekonomik şe-kilde sağlanmasına yardımcı olmaküzere kurulan Ulusal Yük Dağıtım Sis-temiyle 380 kV trafo merkezleri vesantrallar ile 154 kV şebekeye bağlıönemli santrallarin izlenmesi vekontrolü amaçlanmıştır.

Gölbaşı'ndaki Ulusal Kontrol Merkezi-ne bağlı 5 Bölgesel Kontrol MerkeziAdapazarı, Çarşamba, Gölbaşı, İzmirve Keban'da bulunmaktadır. SCÂDA sis-temiyle halen 27'si santral, 18'itrafo merkezi olmak üzere toplam 45merkezden bilgi toplanmaktadır.

SCADA sistemi vasıtasıyla Ulusal En-terkonnekte Elektrik Şebekesinin ö-nemli noktalarının izlenmesinin yanısıra Ulusal Kontrol Merkezinde bulu-nan Enerji Yönetimi Sistemi (EMS) ileotomatik olarak yapılan yük frekanskontrolundan başka şebeke operatör-lerinin hızlı ve doğru karar vere-bilmek için ihtiyaç duydukları hesap-lama ve analizler yapılır. Enerji Yö-netim Sistemi (EMS) şu uygulama prog-ramlarından oluşmaktadır: GerçekZaman Üretim Uygulaması (RTGEN),Gerçek Zaman Şebeke Uygulaması(RTNET), Kısıtlılık Analizi ve Yük A-

1182

kışı Uygulamaları. Bu uygulama prog-ramları, SCADA vasıtasıyla toplananbilgileri şebeke analizleri ve kont-rolü için kullanmaktadır.

2. UYD SİSTEMİNİN YAPISI

Ulusal Yük Dağıtım Sistemi hiyerarşikbir yapıya sahiptir. Bu hiyerarşinintepesinde Gölbaşı'nda bulunan UlusalKontrol Merkezi (UKM) yer almaktadır.Ulusal Kontrol Merkezine bağlı 5 Böl-gesel Kontrol Merkezi (BKM) Adapaza-rı, Çarşamba, Gölbaşı, İzmir ve Ke-ban'da kurulmuştur. Bu bölgesel kont-rol merkezlerine toplam olarak 45Uzak Terminal Birimi (UTB) bağlıdır.Ulusal Yük Dağıtım Sisteminin proje-lendirilmesinden sonra devreye alın-mış bulunan 30 istasyonun bu sistemedahil edilmeBİ planlanmıştır. Ayrıcaalt yük dağıtım merkezlerinin kurul-ması gündemdedir.

Ulusal Enterkonnekte Elektrik Şebe-kesinin sürekli olarak en iyi şekildeçalışmasını sağlamak için hayatiönemi olan UYD sistemi teçhizatımümkün olduğu kadar yedeklenmiştir.

Ulusal Yük Dağıtım Sistemi özel birtelefon sistemi ve özel bir telekssistemini de kapsamaktadır.

3. İLETİŞİM SİSTEMİ

Ulusal Yük Dağıtım Sistemi kapsamın-daki bütün veri ve ses iletişimi ku-ranportörler vasıtasıyla enerji nakilhatları üzerinden yapılmaktadır.Gele-cekte radyolink ve fiber optik link-lerin kullanılması da düşünülmekte-dir. Halen kullanılmakta olan kuran-portör kanallarının hızı UKM ve BKM1-ler arasında 2400 Baud, BKM'lerleUTB'ler arasında ise 200 Baud olupbütün linkler yedeklidir. PAX kanal-ları için ise alternatif yollarmevcuttur.

UKM ile BKM'ler arasında VJestinghouseIntegrated System Protocol (WISP) veUTB'lerle BKM'ler arasında iseWestinghouse Systems Micro Telemetry(4F4) iletişim protokolları kulla-nılmaktadır. Veri iletişiminde kulla-nılan bu özel protokollar güvenli biriletişimin sağlanması için hata kont-rol kodlarına sahiptir.


4. BİLGİSAYAR SİSTEMLERİ DONANIMI

Ulusal Kontrol Merkezi çift VAX-11/785, Bölgesel Kontrol Merkezleriise çift VAX-ll/730 bilgisayar sis-temleri ve çevre birimleriyle dona-tılmıştır. Birbirinin yedeği olarakçalışan bu bilgisayarlardan çevrira-içi (on-line) olanının arızalanmasıdurumunda çevrim-dışı (off-line) bil-gisayar otomatik olarak onun göreviniüstlenmektedir. Çevrim-içi bilgisa-yarın işlediği bilgiler, bilgisayar-lar arası link üzerinden sıcak yedekolarak bekleyen çevrim-dışı bilgisa-yara da aktarılmaktadır.

Kontrol Merkezlerindeki bilgisayarsistemlerinin çevre birimleri ara-sında yazıcılar, yarı-grafik ekran-lar, disk üniteleri, teyp üniteleri,kaydediciler bulunmaktadır. Ayrıca,UKM ve Gölbaşı BKM'de aktif, diğerBKM'lerde ise pasif snoptik panolarvardır. UKM'de uluslararası bir radyovericisinden zaman sinyalleri alanbir saat sistemi de bulunmaktadır.

5. UYD SİSTEMİNİN YAZILIMLARI

Bilgisayar İşletim Sistemi:UluBal ve bölgesel kontrol merkezle-rindeki VAX-ll/785 ve VAX-ll/730 bil-gisayarlar gerçek-zaman uygulamalarıiçin iyi bir ortam olan VAX/VMS işle-tim sistemi altında çalışmaktadır.

Veritabanı Yönetim Sistemi (HAB1TAT):Ulusal Yük Dağıtım Sisteminde kulla-nılan veritabanı yönetim sistemi ESCAfirmasının ürünü olan HABITAT veri ta-banıdır. VAX/VMS işletim sistemi üze-rinde çalışan bu veritabanı sistemi,veritabanlarının yönetimi, görüntü-lerin yaratılması, insan-makina iliş-kisinin sağlanması ve uygulama prog-ramlarının yaratılmasını sağlayan altsistemlerden oluşmuştur.

lana Programları:?ADÂ ve EMS uygulamalarına ilave

olarak mevcut başlıca uygulamalarşunlardır:Alarm: Alarm durumlarını işler vebunları türlerine göre çeşitligruplar halinde ekranlarda opera-törlere sunar. Aynı zamanda yazıcıtarafından kaydedilen alarm durumlarıiçin sesli uyarı olanağı da vardır.Backup: Bilgilerin çevrim-içi bilgi-sayardan çevrim-dışı bilgisayaraaktarılmasına olanak sağlar.Failöver: Bilgisayar sistemi donanı-mının çalışma durumunu sürekli olarakizleyen bu uygulama, bir bilgisayarveya cihazın arızalanması durumundada sistemin fonksiyonlarını yerinegetirmesini sağlar.Mimic: Güç sisteminin bağlantı veenerjilenme durumunu gösteren snoptik


panoya ait veritabanını güncellesti-rir.Reports: On dakikalık, saatlik vegünlük üretim raporları ile on daki-kalık ortalama değerleri hesap eder.Bunlar yedi gün süreyle saklanır.Procman: Çevrim-içi uygulama program-ları bu uygulamanın kontrolü altındaçalışırlar.

6. SCADA SİSTEMİ

SCADA, kontrol merkezlerindeki opera-törler ve diğer uygulama programlarıtarafından ihtiyaç duyulan verileriUzak Terminal Birimleri (UTB) aracı-lığıyla toplayan ve bunların gönder-diği komutları istasyonlara iletenuygulamadır. SCADA, Ulusal YükDağıtım Sisteminin en temel fonksi-yonudur .

SCADA sistemi ile toplam olarak 45istasyondan yaklaşık 800 ölçüm ve3200 civarında durum ve alarm bilgisitoplanmaktadır.

Toplanan ölçü» bilgileri;- 380 kV hatlardaki aktif vereaktif güç akışları

- 380 kV bara gerilimleri- 380/154 kV ototrafoların 154 kVtaraflarındaki aktif ve reaktif güçakışları ile gerilimleri

- 154 kV santrallarin baragerilimleri

- Generatör ünitelerinin brüt aktifve reaktif güç değerleri ve bunailaveten kömür santrallarındageneratör ünitelerinin net aktif vereaktif güç değerleri

- Diğer ülkelerle/şirketlerle olanbağlantı hatlarındaki aktif vereaktif güç akışları ve aktifenerji alışveriş değerleri

- Seri kapasitör akımları- Bazı baralardan frekans ölçümleri- 380/154 kV ototrafoların YKDpozisyon bilgileri

- AGC için hassas frekans ölçümü- YFK'na katılan santrallarin alt veüst sınır bilgileri

Toplanan duru» ve alarm bilgileri;- Topoloji tanımlayan kesici/ayırıcı/toprak ayırıcısı durum bilgileri

- 380 kV ve 154 kV Daraların gerilimve sigorta durum bilgileri

- Hat kesicisi tekrar kapamabilgileri

- Generatör senkron kompansatörbilgileri

- YFK'ya katılan santral ünitelerininon/off, auto/man, ve YFK arabirimi-nin çalışma modu ve alarm bilgileri

- UYD sisteminde bulunan iletişim ci-hazları ve diğer teçhizat alarmları

UTB'1ere gönderilen komutlar:- Otomatik üretim Kontrolü (AGC)

1183

programının her 4 saniyede birçalışarak Yük Frekans Kontrolunakatılan Bantrallar için hesapettiği aktif güç ayar noktasıdeğerleri

- Yük Frekans Kontroluna dahil olma-yan hidrolik santrallara operatörtarafından gönderilen santral top-lam üretim talep değerleri

Durum bilgileri ve alarmların yanısıra bunların oluş zamanlarını göste-ren zaman etiketi bilgileri de topla-nır. Bu bilgiler ekranlarda sıralıolaylar listesinde görüntülenir.

Genel olarak 10 saniyede bir sorgu-lanan analog ölçümler tam skalala-rının binde 2'si kadar değişmedikçeUTB'ler tarafından gönderilmemekte-dir. 2 saniyede bir sorgulanan YükFrekans Kontroluna katılan santralüniteleri ve diğer elektrik şebeke-siyle olan bağlantı hatlarının MWdeğerleri bu kuralın dışındadır.Ulusal Kontrol Merkezinde hassasfrekans ölçümü 1 saniye aralıklarlayapılmaktadır.

SCADA veritabanı (SCADAMOM) U bölüm-den oluşmaktadır. Bu bölümlerde:- hiyerarşik bir yapı içinde bilgitoplanan İBtasyonlar ve ölçümler

- telemetre sisteminin yapısı,giriş/çıkış bilgilerinin UTB'lerebağlantı yapısı,

- BKM'lerle UTB'ler arasındakiiletişim sisteminin yapısı,

- UKM ile BKM'ler arasındaki iletişimsisteminin yapısı ve mesajlartanımlanır.

SCADA veritabanının yaratılması vedeğiştirilmesi özel bir uygulama(SCADAMDL) kullanılarak yapılmak-tadır .

Bu veritabanında ayrıca kontrol tab-loları ve parametre tabloları da ta-nımlanır. Parametre tabloları, tara-ma hızı kategorileri, değişim oranıkatsayıları ve kazanç katsayılarıgibi parametreleri içerir. Şebekeanaliz uygulamaları tarafından kulla-nılan ölçümlerin şebeke modelindekiyerlerini gösteren düğüm noktaları dabu veritabanında yer alır. ölçümlerleilgili en önemli parametreler taramahızlarını belirleyen parametreler ileUTB'lerin ölçümleri göndermeleri içingerekli en düşük değişim oranlarınıtanımlayan katsayılardır. Farklı ka-zanç katsayıları kullanılarak deği-şik büyüklükteki transdüser çıkışla-rının UTB girişlerine bağlanması müm-kün olmaktadır. Her ölçüm için farklıparametreler kullanma olanağı vardır.SCADA ver i tabanından elde edileniletişim denetleyici sorgulama tablo-

1184

lan,- bilgisayar sisteminin yenidenbaşlaması, bilgisayar değişikliğiveya link değişikliği durumunda ile-tişim denetleyicilere yüklenir. Ben-zer şekilde giriş/çıkış sorgulamatabloları da UTB'lere bilgisayar sis-teminin yeniden başlaması, bilgisayardeğişikliği veya UTB'lerin devreyegirmesinden sonra yüklenir. SCADAsistemiyle analog ölçümler peryodikolarak, durum bilgileri ise bir de-ğişiklik olması halinde kontrol mer-kezine gönderilir.

Uzak Terminal Birimleri çeşitli altsistemlerden oluşmaktadır. Giriş/çıkış alt Bistemleri modüler biryapıdadır. Yani, giriş/çıkış modül-lerinin sayısı istasyonlardan top-lanan bilgi ve gönderilen komutlarınBayısına bağlıdır.

UTB'ler giriş/çıkış modülleriniperyodik olarak tarar, elde edilenverileri işler ve kontrol merkeziylehaberleşir; bu verileri kontrol mer-kezine gönderir ve kontrol merkezin-den gelen komutları çıkış modüllerinegönderir.

İstasyonlardan toplanan verilerdenBKM'lerde kullanılacak olanlar buradaişlenerek operatörlerin kullanımınasunulur. Toplanan bu bilgilerdenhangilerinin UKM'ye göderileceği iseSCADA veri tabanındaki UKM-BKM mesajyapılarınca belirlenir.

Su andaki uygulama Bölgesel KontrolMerkezlerine gelen bütün bilgilerinUlusal Kontrol Merkezine de gönderil-mesi şeklindedir. Ancak gerek UKM-BKMlinklerinin yükünü ve gerekse UKM'de-ki bilgisayarların yükünü azaltmakiçin Ulusal Elektrik Şebekesininişletilmesi alanında UKM ve BKM'lerarasında oluşacak iş bölümüne göretoplanan bilgilerin bir kısmınınsadece BKM'lere gelmesi yoluna gidi-lebilir.

Ulusal Kontrol Merkezine gelen öl-çümlerden Yük Frekans Kontrol içingerekli olanlarla, bazı hassas hesap-lamalarda kullanılanların dışındakiölçümler son olarak işlenmiş değer-lerine göre belli oranda değişmedikçeUKM'de yeniden istenmemektedir. Böy-lece pek çok programın çalıştığı UKMbilgisayarlarının yükü belli bir öl-çüde azaltılmış olmaktadır.

SCADA aşağıdakileri belli aralıklarla

- îstasyonlardaki UTB'lerden taramakategorilerine göre ölçüm bilgi-lerini toplar ve AGC'nin isteğiolan kontrol değerlerini gönderir.


- Kontrol merkezleri arasında bilgiaktarır.

- UTB'lerle ile BKM ve BKM'lerle UKMarasındaki linkleri izler, linkle-rin çalışma performanslarını göste-ren istatistikler tutar ve bu link-leri kontrol eder.

- Saat sisteminden gelen zaman sin-yallerini tarar ve her 14 dakikadabir UKM'den BKM'lere, BKM'lerden deUTB'ne senkronizasyon mesajlarıgöndererek, sistemin aynı zamanbazında çalışmasını sağlar.

- Her 30 dakikada bir UTB'leri tara-yarak bütün bilgileri güncelleş-tirir.

- Enerji alışveriş değerlerini 10dakikada bir toplar.

- Hatalı analog ölçümlerin yerinekonulacak durum kestirici tara-fından hesaplanmış değerleriRTNET'den alır.

UTB'ler tarafından kontrol merkezinegönderilen ham durum ve ölçüm verile-ri işlendikten sonra ekranlardaistasyon ve bölge şemaları üzerindegörüntülenir. Alarm durumları işlen-dikten sonra çeşitli alarm listele-rinde görüntülenir ve yazıcılartarafından kaydedilir. SCADA siste-miyle toplanan bu bilgiler, şebekeninizlenmesi için operatörlere sunulur-ken aynı zamanda Ulusal KontrolMerkezinde bulunan Enerji YönetimiSistemi (EMS) proramları tarafındanda kullanılır. UKM ve Gölbaşı BKM'-deki snoptik panolar SCADA'dan gelenbilgilerle sürekli güncelleştirilir.

SCADA sisteminden gelen ölçüm değer-lerinden UluBal Enterkonnekte Şebe-kesindeki üretimlere ilişkin 10 daki-kalık, saatlik ve günlük raporlarhazırlanmakta ve bu raporların hazır-lanmasına temel teşkil eden 10 daki-kalık ortalama değerler ye günlükenerji üretim raporları 7 gün süreylesaklanmaktadır.

Arıza Sonrası Analizi (PDR):Sadece UlusalKontrolMerkezindebulunan bu imkan ile bir arızanınsonradan analizi için SCADA'dan son15 dakikada gelen bütün bilgilerdöner bir kütükte saklanmakta, UlusalEnterkonnekte Elektrik Şebekesindemeydana gelen bir arızanın ardındanoperatör tarafından bir tuşa basılmaksuretiyle, bu bilgiler daha sonraarızanın analizinde kullanılmak üzerekalıcı olarak saklanmaktadır. Bubilgiler, daha sonra ayarlanabilirbir hızla tekrar ekrana getirilerekarızanın gelişiminin analizi yapıla-bilmektedir.

7. GERÇEK-ZAMAN »RETİM UYGULAMASIGerçek Zaman Üretim uygulamasıELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ 5. ULUSAL KONGRESİ

(RTGEN) aşağıdaki fonksiyonlardanoluşur:- Otomatik üretim kontrolü (AGC)- Alışveriş programlayıcı- ünite programlayıcı- Rezerv izleyici

Otomatik üretim Kontrolü;Otomatik Üretim Kontrolü (AGC)RTGEN'in başlıca fonksiyonudur.

Güç Bisteminin durumu sürekli olarakdeğişmektedir. Bağlantı hatlarındakiakışlar, generatör ünitelerinin çı-kışları ve sistem frekansı saniyelermertebesinde sürekli olarak aşağı yu-karı değişmektedir. AGC bu kısa-süreli değişimleri düzeltmez. Bukısa-süreli değişimler generatörünitelerinin hız regülatörleri tara-fından kontrol edilir. AGC durgundurum yani uzun-dönemli değişimleriçin sekonder kontrol sağlar. YükfrekanB kontroluna katılan hidroliksantrallar Altınkaya, Hasan Uğurlu,Keban ve Sarıyar'dır. Karakaya yeAtatürk satralları da ileride yükfrekanB kontroluna katılacaklardır.

AGC, güç sisteminden gelen verileriSCADA'dan her iki saniyede bir alır.AGC, peryodik olarak 4 saniyede birçalışarak hesapladığı ayar noktasıdeğerlerini yük frekans kontrolunakatılan santrallarda bulunan ve buayar noktaBi değerini generatör üni-telerine dağıtan santral denetleyi-cilerine (Plant Controller, PLC)gönderir. Santrallara gönderilen buayar noktası değerleri baz yük veregülasyon kısımlarından oluşur.

Santrallara gönderilen ayar noktasıdeğerlerinin belirlenmesi için ilkönce Alan Kontrol Hatası (AreaControl Error, ACE) hesaplanır.

AGC, programlanan alışveriş, gerçek-leşen alışveriş, alan frekansı,referanB frekansı ve frekans biasdeğerini kullanarak Alan KontrolHatasını (ACE) hesap eder. AGC'nin üççalışma şekli vardır:- Sabit Net Alışveriş modu: ACEhesabında sadece alışverişdeğerleri kullanılır.

- Sabit Frekans modu: ACE hesabındasadece alan frekansı kullanılır.

- Bağlantı-hattı Bias Kontrol modu:ACE hesabında hem frekans hem dealışveriş değerleri kullanılır.

Hesaplanan ham ACE değeri ve integralACE değerinin fonksiyonu olaraktanımlanmış bulunan ACE ölübandı(deadband), normal, yardım ve acilAGC kontrol bölgeleri ham ACE veintegral ACE değerlerinin kazançkatsayılarını belirler. Ham ACE ve

1185

integral ACE elemanlarının topla-mından oluşan Alan Kontrol Hatasıçeşitli filtreleme ve işlemlerdengeçtikten sonra operatörler tarafın-dan belirlenen katılma katsayıları,regülasyon ve çalışma modlarına göresantral denetleyicilere regülasyongereksinim payı olarak tahsis edilir.Bundan sonra santral ünitelerinin yükalma/atma hızları, santral denetleyi-cilerinin alt ve üst limitleri ilekarşılaştırılan regülasyon değeri birönceki regülasyon değeri ile aynıyönde ise hemen, ters yönde ise be-lirli bir gecikmeden sonra santralbaz MW değerine eklenerek ayar nok-tası değeri (set point value) olarakSCADA sistemi üzerinden santraldakidenetleyiciye gönderilir. Bu bekle-menin amacı santrallarm sürekli o-larak yük alıp atmadan dolayı çabukyıpranmalarını önlemektir. Santıalla-ra gönderilen bu ayar noktası değeri,bu değerden manual modda çalışan üni-telerin o andaki üretimleri çıkarıl-dıktan sonra santral denetleyici ta-rafından otomatik modda, yani santraldenetleyicinin otomatik kontrolü al-tında çalışan ünitelere dağıtılır.

Yani, ACE değeri, AGC'nin kontrolüaltındaki PLC'lere, katılım katsayı-larına göre dağıtılır. Bu katsayılarişletmeciler tarafından ekrandan gi-rilerek değiştirilebilir. Bu dağıtı-lan değerler PLC'den istenen üretimdeğerinin regülasyon kısmıdır. PLC'-den istenen üretim değeri PLC bazdeğeri ile alan regülasyon gereksi-nimi payının toplamıdır. PLC'denistenen üretim değeri PLC'nin regü-lasyon moduna bağlı olarak regülasyonkısmı içerebilir veya içermeyebilir.

Santrallarin baz MW değerleri, bazdeğeri izleme modülü tarafındanbelirlenir. Baz değeri belirlemekiçin 3 seçenek vardır:

1. PLC baz değer modunda çalışıyorsa,MW baz değeri olarak programlanandeğer kullanılır.

2. PLC ortalama modunda çalışıyorsa,MU baz değeri olarak ekonomik üstve alt limitlerin ortalamasıkullanılır.

3. PLC kontrol ekonomik yükleme mo-dunda çalışıyorsa, MU baz değeriekonomik yükleme programındanalınır.

Alışveriş programlayıcısı komşu kuru-luşlarla enerji alışveriş programla-rının yapılması için kullanılır.

ünite programlayıcısı üniteler içinkiBitlama, yakıt karışımı ve baz de-ğer programlarının yapılması içinkullanılır.

1186

Rezerv İzleme fonksiyonu, her işletmealanı için döner, işletme ve regülas-yon rezervlerini hesaplar ve izler.Bu hesap otomatik olarak AGC tara-fından bir kaç dakikada bir yapılır.Eğer rezervler belli seviyelerinaltına düşerse alarm verilir.

Gerçek-zaman Şebeke Uygulaması(RTNET), RTGEN içinde oluşturulanalışveriş programlarını şebeke kısıtıolarak kullanır. RTNET kendi işletmealanı dışındaki ünitelerin muhtemelMW çalışma seviyelerini RTGEN'denalır. RTNET, RTGEN'in bir parçasıolan Ekonomik Yükleme programına enson ceza faktörlerini Bağlar.

Üretim Modeliİşletme aîanı, santral denetleyici-leri, generatör üniteleri, yakıttipleri, komşu ülkelerle/şirketlerlebağlantı-hatları tanımları ile herişletme alanı için Otomatik ÜretimKontrolü, Alan Kontrol Hatası(ACE),Ekonomik Yükleme, Santral Denetleyi-cileri, Alış-veriş Programları veGeneratör üniteleri ile ilgili bütünparametre ve limit değerleri üretimveri tabanında (GENMOM) yer alır.üretim modelinin oluşturulması vedeğiştirilmesi özel bir uygulama(GENMODEL) kullanılarak yapılır.

8. GERÇEK-ZAMAN ŞEBEKE UYGULAMASI

Gerçek-Zaman Şebeke uygulaması(RTNET) gerçek-zaman şebeke analizserİBİnin bir parçasıdır. PROCMANuygulamasının otomatik kontrolü al-tında peryodik olarak 2 dakikada birveya bir olaya (şebeke topolojisideğişikliği) bağlı olarak çalışır.RTNET operatörler tarafından daçalıştırılabilir. RTNET'in başlıcaamacı şebekenin bağlantı ve işletmedurumunun gerçek-zamanda tam birkaydını tutmakdır. RTNET bu bilgilerisiBtem işletme operatörlerine sağlar,ayrıca bu bilgiler diğer şebeke ana-liz uygulamaları tarafından kulla-nılır.

SCADA'dan gelen ölçümler hata içerir-ler. Bu ölçümlerin başlıca hatanedenleri şunlardır:

1. Transdüser, akım ve gerilimtrafosu gibi ölçü teçhizatı ileanalog-sayısal çeviricilerdenkaynaklanan hatalar, vb.

2. Fazlardan farklı güçlerin geçmesi(faz dengesizliği)

3. Telemetre sisteminde meydana gelenarızalar veya geçici durumlardankaynaklanan hatalar

Ayrıca ölçümlerin yapılış zaman-ları arasında da farklar bulunur.


Gerçek-Zaman Şebeke Uygulaması şufonksiyonlardan oluşmaktadır:- Bağlantı işlemcisi- Gözlenebilirlik analizi- Bara yük tahmini- Durum kestirimi- Hata sezme ve belirleme- Durum izleyicisi- Ceza faktörleri hesaplama

RTNET uygulaması ŞCADA'dan gelengerçek-zaman verileri, şebeke model-leri ve opertörün elle girdiği veri-leri kullanarak;

- Modellenen şebeke elemanlarınınbağlantı ve enerjilenme durumununkaydını tutar.

- Bütün şebeke analiz fonksiyonlarıve tek-hat şemaları tarafındankullanılan şebeke bara yapısınıoluşturur.

- Şebeke elemanlarının gerilim ve MW,MVAR ve MVA limitlerini izler veoperatörlere bildirir.

- ölçüm ve model hatalarını belirler.Bu hataların ortalama bias vestandart sapmalarını hesaplar.

- Yeterli ölçüm fazlalığı varsa,gerçek-zaman şebekesinin mümkünolduğu kadar hatalardanarındırılmış durumunu belirler.

- Zamana bağlı sistem yükü ve dağılımmodelleri ile ayırıcı/kesici durumumodellerini sağlar.

• *

Bağlantı işlemcisi, şebeke modelindetanımlanan düğümleri ayrıcı/kesicikonumlarına göre birleştirerek şebekebara yapısını oluşturur. Şebekedeherhangi bir ayrıcı/kesici konumdeğişikliği olduğu zaman otomatikolarak çalışarak şebeke bara yapısınıyeniler.

Gözlenebilirlik analizi, mevcut öl-çümleri ve modellenmiş değerlerikullanarak şebekenin durum kestirimitarafından çözülebilecek, yani göz-lenebilir kısmını belirler.

Bara yük tahmini programı, toplamalan yükünü yük dağılım modeline görebaralara dağıtır.

Durum kestirimi, ŞCADA'dan gelen öl-çümler, bağlantı işlemcisi tarafın-dan oluşturulan şebeke bara yapısı,modellenraiş veriler ve elle girilendeğerleri kullanarak gözlenebilir şe-bekenin durura değişkenlerini (baragerilimleri ve açıları) ve bunlardandiğer değişkenleri (hat akışları, vb)hesap eder. Durum kestirimi seçilentrafo kademe pozisyonlarını da hesapeder.

Ağırlıklı en küçük kareler (WLS) yak-laşımıyla oluşturulan ve çoğu ölçüm


denklemlerinden oluşan doğrusal olma-yan denklemler Neuton-Raphson iteras-yon yöntemiyle çözülür. Bir diğerdenklem tipi, baralar giren aktif vereaktif güç toplamının sıfır olduğugerçeğine dayanan ve bara denklemiolarak adlandırılan denklemlerdir. Budenklemlerin de diğer ölçümler gibibelirsizlik içerdiği kabul edilmiş-tir. Bara denklemlerinin özel birhali sıfır enjeksiyon bara denklem-leridir.

Durum kestir iminde yer alan değiş-kenler ise güç sistemi durum değiş-kenleri, ölçüm değişkenleri ve denk-lem ağırlıklarıdır.

Durum kestiriminin önemli bir fonk-siyonu da ölçüm hatalarının sezilmesive hatalı ölçümlerin belirlenmesidir.Şüpheli ölçümlerin çözüm içindekiağırlıkları azaltılır, tamamen hatalıolduğu belirlenen ölçümlerin ağırlık-ları İBe Bifıra indirilir, yani bun-lar ölçüm dışı bırakılır.

Durum kestirimi işleminin temelamaçları:- Şebeke durumunu (tüm haraların

gerilim genlikleri ve açılarını)hesaplamak

- Bulunan bu şebeke durumundanyararlanarak, şebekenin diğerbilinmeyenlerini hesap etmek

- Giriş bilgilerindeki, yani ŞCADA'-dan gelen ölçüm bilgileri ve şebe-ke modelindeki hataları saptamak

- Şüpheli ölçümlerin çözümdekiağırlıklarını azaltarak, tamamenhatalı ölçümlerin ağırlıklarınısıfıra indirerek yani bu ölçümleriçözüm dışı bırakarak mümkün olduğukadar hatalardan arındırılmış birçözüm bulmak.

Durum izleme modülü şebeke eleman-larının çalışma limitlerini izler velimit aşımları için operatörlerealarm gönderir.

RTNET, ekonomik yükleme programı ta-rafından kullanılan ceza faktörlerinien son şebeke çözümü üzerinde hesapeden bir şebeke kayıp faktörlerifonksiyonuna sahiptir. Yüklerin sabitkaldığı varsayılarak devredeki bütüngeneratör ünitelerinin üretimleri vealışveriş değerlerindeki değişiklik-lere göre şebeke kayıplarında meydanagelen değişme oranları ve ceza fak-törleri her 10 dakikada bir hesaped i 1 i r.

Gerçek zaman ortamında çalışan RTNETparametre ayarlaması, vb. amaçlarlainceleme modunda da çalıştırılabilir.

RTNET 1in sonuçları çeşitli şema, tab-1 187

lo ve diğer görüntülerle kullanıcı-lara sunulur.

9. KISITLILIK ANALİZİ

Kısıtlılık Analizi fonsiyonunun amacıkullanıcı tarafından belirlenmişkısıtlılık durumlarının etkilerinibelirlemek ve hatların/trafolarınaşırı yüklenmelerine, gerilim anor-malliklerine ve generatör reaktiflimit aşmalarına sebep olan kısıt-lılıkları operatörlere bildirmektir.Böylece, operatörlerin gerekli önlem-leri önceden almalarına olanak veril-miş olur.

Kısıtlılık Analizi, güç sisteminin,her bir kısıtlılık durumu için ta-nımlanan sınırları aşmadan, genera-tör ve yükleri kaybetmeden veya sis-tem bölünmelerine yol açmadan karşı-layabilme yeteneğini inceler. Gerçek-zaman Kısıtlılık Analizi (RTCA) uygu-laması tanımlanan kısıtlılıkların et-kilerini gerçek zaman şebekede ince-ler. Etüd Kısıtlılık Analizi (STCA)kısıtlılıkları varsayılan bir şebekedurumu üzerinde inceler.

Kısıtlılık Analizi uygulaması hızlıayrıştırılmış Newton-Raphson çözümyöntemini kullanır.

Kısıtlılıkların tanımlanması vebunların doğrulanması da KısıtlılıkAnalizi uygulaması kullanılarakyapılır.

Kısıtlılık Analizi, şebeke veritaba-nındaki ortak veri yapısı ve şebekeuygulamaları tarafından kullanılandiğer programları da kullanır. Ger-çek-Zaman ortamında RTNET'den şebe-kenin durumu Kısıtlılık Analizineaktarılır. Kısıtlılık Analizi, kısıt-lılık tanımları ve analiz sonuçlarınıkendine ait bir ver i tabanında (CTGS)saklar. Gerçek-Zaman Kısıtlılık Ana-lizi PROCMAN tarafından 15 RTNET ça-lışmasından sonra çalıştırılır. Kı-sıtlılık Analizi operatörler tara-fından da çalıştırılabilir.

Su anda yaklaşık 60 kısıtlılık tanım-lanmış bulunmaktadır. Bu kısıtlılıktanımlarının herbiri bir veya birdenfazla şebeke elemanının devre dışıolması durumunu içermektedir.

Kısıtlılık Analizinin bazıözellikleri:

- Kesin olarak tehlikesiz olduğubelirlenebilen kısıtlılıkdurumlarının analiz edilmedengeçilmesi için çok hızlı birperdeleme yöntemi kullanılır.

- Kısıtlılık Analizi, kısıtlılık1188

tanımlarındaki bir kesici durumdeğişikliğinin şebekenin bağlantışekline etkisini incelemek içinbağlantı işlemcisini kullanır.

- Tanımlanan kısıtlılıklar gruplan-dırılabilir ve bu gruplar aktifveya pasif hale getirilebilir.

- Tanımlanan kısıtlılıkların her biriait oldukları grupların durumunabakılmaksızın tek tek aktif veyapasif hale getirilebilir.

- Kısıtlılık Analizi temel çözümündeaşırı yüklenen hatlar için otomatikolarak kısıtlılık tanımı yapma vebunları çözme seçeneği vardır.

- Kısıtlılıkların ayrıştırılmış tamyük akışı ile çözülmesi istenebi-lir. Bu durumda perdeleme yapılmaz.

- üretim veya yük kaybı durumundagücün tekrar dağıtılması içinüretime katılma katsayılarıkullanılır.

- AC yük akışı çözümü ayrıştırılmışNeuton-Raphson yötemiyle yapılır.

- İncelenen kısıtlılıkların bütünetkileri, kullanışlı ve bilgi veri-ci çeşitli şekillerde sıralanmışolarak özetlenir ve görüntülenir.

- Yük kaybı, üretim kaybı veyasistemde bölünmelere sebep olankısıtlılıklar bildirilir.

- Etüd ortamında, kısıtlılık analizibir kısıtlılık çözümünden sonrabuna ait yük akışı çözümününtamamını incelemek için kısıtlılıkanalizi durdurulabilir veya böylebir çözümün otomatik olaraksaklanması istenebilir. Kullanıcıdiğer kısıtlılıkları analiz etmekiçin Kısıtlılık Analizini tekrarçalıştırabi1 ir.

10. YOK AKISI UYGULAMASI

Yük akışı enerji sisteminin durgun-durum işletme koşullarının etüdü içintemel araçtır. Yük ve üretim değer-leri verilerek, operatörlere baragerilim genlik ve açıları, iletimhatları ve trafoların güç akışları vetrafo kademe pozisyonlarını sağlar.

Yük akışı hem gerçek-zaman hem deetüd ortamlarında kullanılabilir.Durum kestirimi uygulamasının sonucuyük akışına aktarılarak, bunun üze-rinde çevrim-içi incelemeler yapıla-bilir. Operatörler sistem topolojisi,üretim veya yüklerinde değişiklikleryaparak, bunların etkilerini incele-yebil irler.

Yük akışı programı Newton-Raphson çö-züm yöntemini kullanmaktadır. Gele-neksel olarak kullanılan generatörsalınım barasına ilaveten, yük akışıprogramı, dağıtılmış üretim salınımıveya dağıtılmış yük salınımı seçenek-lerine de sahiptir.


Bağlantı işlemcisi, bağlantı değişik-liklerinin ardından çalıştırılarakçözümden önce şebeke yeniden oluştu-rulur. Saralara yük dağıtımı, BaraYük Tahmin Programı ile yapılır.

Çözüm işlemi sırasında, kullanıcı,yük.akışı değişkenlerini veya belir-tilen değerlerde tutulacak değiş-kenleri belirleyebilir. Aşağıdakiseçenekler mevcuttur:

- Trafo kademesi: Sabit tutulur veyabara gerilim regülasyonu içinayarlanır.

- Generatör MVAR çıkışı: Sabittutulur veya sınırlar içinde baragerilimlerini regüle etmek içinayarlanır.

- Generaör MW çıkışı: Sabit tutulurveya alan alışverişini kontroletmek için sınırlar içindeayarlanır veya ada salınımınakatılır.

- Yük seviyesi: Sabit tutulur veyabara yükleri tanımlanmış katılımoranlarına göre bütün generatörünitelerinin programlanan üretim-lerine uyması için ayarlanır.

-• Alan üretimi: Sabit tutulur veyaalan alışverişini düzenlemek içinher ünitenin katılım oranlarınagöre ayarlanır.

Yük akışı aşağıdaki işlevleri yerinegetirir:- Bağlantı işleme- Kısıtların tanımlanması- Çözüm- Durum hesaplaması- Kayıp duyarlılık hesaplamaları

Bağlantı işlemcisinin işlevi diğerşebeke uygulamalarında olduğu gibiyük akışı uygulamasında da "düğüm"modelinden şebeke yapısının "bara"modelini oluşturmaktır. Bara modeli-nin yaratılmasından sonra, şebekedekielektriksel adalar belirlenir. İşlem-ci ayrıca her ada için eğer varsa birreferans ünite seçer.

Temsil edilecek belli bir zamana aityük akışı giriş bilgileri, ünite MW,yük tahmini ve gerilim regülasyonuprogramlarından hesaplanır.

Yük akışı çözümü, yük akışı denklem-lerini çözmek için Nevıton-Raphsonyöntemi kullanılarak yapılır. Yükakışı denklemlerinin yapısı, alanalışveriş kontrol, trafo kademedeğiştirici, reaktif gücün ünitelerarasında orantısal dağılımı ve herbara için reaktif ve aktif dengedenklemlerini de kapsayacak şekildegenelleştirilmiştir.

Durum hesaplamaları, çözüm içinde


doğrudan belirlenen bara gerilim veaçıları dışındaki hat ve trafo akış-ları, generatör reaktif güç üretimle-rinin (gerilim kontrolü yapan ünite-ler için) hesaplanmasını kapsar.

Yük akışı çözümünün sonuçları, istas-yon ve bölge tek-hat şemaları ile çe-şitli listeler halinde kullanıcılarasunulur.

11. ŞEBEKE MODELİ

Şebeke veritabanı (NETMOM) bütünşebeke uygulamaları tarafındankullanılan şebeke modelini kapsamak-tadır. Şebeke modelinde, baralar,hatlar, trafolar, şönt ve tersiyerreaktörler, seri kapasitörler, yük-ler, generatör iç ihtiyaç yükleri,trafo kademe pozisyonları, kesici veayırıcılara ilişkin bilgilerle bun-ların elektriksel olarak nasıl bağlıoldukları tanımlanmıştır. Yük tahminprogramları, kesici durumu tahminprogramları, gerilim regülasyonuprogramları, izlenecek şebeke eleman-larına ilişkin tanımlar ve Geiçek-Zaman Şebeke uygulaması tarafındankullanılan ölçüm ağırlık tipi vehassasiyet sınıfı vb. bilgiler de buveritabanında yer alır.

Şebeke modelinin yaratılması vedeğiştirilmesi bir uygulama programı(NETMODEL) kullanılarak yapılır.

SCADA'dan alınan bilgilerin şebekemodeline atanması SCADA veritabanın-daki düğüm noktalarına göre yapılır,özellikle şönt reaktör ve Beri kapa-sitör bulunan hatlardan yapılan aktifve reaktif güç ölçümlerinin şebekemodeli üzerinde doğru noktalaraatanabilmesi için şebeke modelindekibara sayısının artması ve bununsonucu olarak ölçüm fazlalığınınazalması pahasına da olsa bu hatlarınbir parçası olarak sıfır empedans hatparçalarının (ZBR) modele dahil edil-mesi zorunlu olmaktadır.

Şebeke Modelinde TEK tarafındanyapılan değişiklikler ;

Şebeke modelindeki bara sayısınınazaltılması ve böylece şebeke durumu-nun hesaplanmasını amaçlayan proble-min serbestlik derecesini, yani büyükçoğunluğu ölçüm denklemlerinden olu-şan denklemlerin sayısı ile durumuhesap edilecek bara sayısı arasındakifarkın artırılması, bir başka deyişleölçüm fazlalığının (redundancy)artırılması amacıyla şebeke modelindeaşağıdaki değişiklikler yapılmıştır:

1. Yukarıda belirtilen ölçümlerinşebeke modeli üzerinde doğru

189

noktalara atanabilmesi içinzorunlu olarak kullanılan sıfırempedansl j hat parçalarından (7.BR)başka, rori kapasitör banklarınınmudol I Riımc.".inde ilaha öne

1

kullanılan ZOR'lar modeldençıkarıldıktır-. Böylece, her s"t ikapapitör bankı için 2 olmak üzereşebeke modelindeki bata sayısıtoplam olarak 22 azaltılmıştır.

2. Daha önce 4 harayla (bir baraoperatör tarafında» modeldenayrılarak çözüm dışınaÇJ karı Imnktayd! ) model lenen üçsargılı <3nO/l !">•'./34.

r> kV)

ototrafolardan tersiyer sargısınareaktör br>Ş

J.l) olmayanlar 2 harayla

modelJenmiş, böylece şebekemodelindeki bara sayır.ı tersiyerreaktörü olmayan üç-sargılı herotot.rafo için bir bara olmak üzeretoplam olarak 40 azaltılmıştır.

3. Daha önce ayrı 154 kV haralarabağlı olarak modellerim iş ototrafoyükleri, ototrafolarm aynı 154 kVharaya bağlı olduğu istasyonlardaaynı haraya bağlı olarakmodellenmiş, böylece şebekemodelinde bara sayısı toplam 16azal ti imiş tır.

4. ölçüm yapılmayan istasyonlardamodellemis yükler yerine, bunlarınkomşu istasyonlarında ölçüm yapı-lamayan istasyonlara giden hatla-rın akışları yük olarak modelekonularak hem programlanmış yükdeğerleri yerine ölçülmüş değer-lerin kullanılmanı sağlanmış hemde şebeke modelindeki bara sayısıtoplam olarak 4 azaltılmıştır.

Dört grupta toplanan bu değişik-liklerle şebeke modelindeki barasayısı toplam 82 azaltılmış olmakta-dır. Böylece 250 civarında olanşebeke bara sayiBi yaklaşık olaraküçte bir oranında azaltılmıştır.

Şebeke modelindeki bara sayısındakibu azalma sonucu şebeke uygulamaları(RTNET, Kısıtlılık Analizi, YükAkışı) açısından aşağıda belirtilenolumlu sonuçlar ortaya çıkmıştır:

1. RTNET uygulamasının şebekenindurumunu hesaplama performansıartmıştır.

2. RTNET uygulamasının hatalıölçümleri saptama ve belirlemeperformansı artmıştır.

3. RTNET uygulanası tarafından dahabaşarılı bir şekilde hesap edilenşebeke çözümünü kullanan diğerşebeke uygulamalarının daperformansları artmıştır.

1190

4. Şebeke uygulamalarım»kullandıkları CPU zamanındabelirli bir azalma olmuştur.

5. Şebeke çözümlerinin ekranlardagüreteriJen tablo görüntüleribasitleşmiş ve kullanımları dahakolay hale gelmiştir.

12. UYf) SİSTEMİNİN GKLFCFOI

Ulusal Yük Dağıtım Sisteminin geniş-İt? t. ilmesi ve yeni fonksiyonlarıneklenmesi için öngörülen çalışmalarşunlardır:

- Yeni santral ve trafo merkezlerininUYÜ sistemine dahil edilmesi

- Tüm 154 kV şebekenin UYD sisteminedahi 1 edilmesi

- Mevcut kontrol merkezlerindekiteçhizatın genişletilmesi vemodernizasyonu

- Yeni kontrol merkezlerininkurulması

- Ulusal Enterkonnekte ElektrikŞebekesinin daha iyi işletilmesiiçin ihtiyaç duyulan yeniyazılımların sağlanması

- Ekonomik Yükleme fonksiyonununger çek Ieştirilmeai

- Uzaktan kumanda olanaklarınıngerçek 1eş t i r i 1mes i.

- Yük frekans kontroluna yenihidrolik ve termik santrallarindahil edilmesi

KAYNAKLAR1. Contribution to power nysten p.tat.e

estimation, ESCA Final Report,1904

2. YILDIRIM, Nur, Türkiye ElektrikKurumu Milli Yük Tevzi Sistemi,TEK »erg i sn Sayı:65, 1989

3. MONTICEI.I.l, A., UARCIA, A.,Modeli.ing Zero Impedance Branchesin Pouer System State Estimation,I EKE Transaction on Fower Systems,Vol.6, 1991

4. ESCA ve WSL yazılım dokümanları

Bahadır UCAMGümüşhane'deDoğu TeknikElektrik veMühendisliği

1959 yılındadoğdu. Orta

üniversitesiElektronikBölümünden

1982 yılında mezun oldu.1985 yılında aynı bölüm-den master derecesi aldı.Türkiye Elektrik Kurumu'-nda 1983 yılında çalışma-

ya başlayarak Ulusal Yük Dağıtım Pro-jesinde görev aldı. Halen iletişinKontrol ve Otomasyon Dairesi Bask?» -ligi, Sistem Araştırma ve KontrolMüdür'1 üöünde çal ısmaktadıi .

ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ 5 ULUSAL KONGUFSİ

onsoz - emo.org.tr · rulması ve bu kurul'un temel ilkesel karar ve yöntemleri üretmesi...

Documents