Güç elektroniği tabanlı kompanzatörlerin enerji sistemlerine uygulanma tarihi oldukça kısadır. Esnek Alternatif Akım İletim Sistemleri (FACTS, Flexible Alternating Current Transmission Systems) kavramı
1980’li yıllarda Elektrik Gücü Araştırma Enstitüsü (EPRI, Electric Power Research Institute) tarafından ortaya atıldıktan sonra güç elektroniği teknolojisini temel alan aygıtlarla beraber gelişmiş ve dünyaya yayılmıştır [24].
Tristör öncesi dönem olan 1930–1980 yıllarında enerji sistemlerinde sorunlar, kontrolsüz seri kondansatörler, senkron kondenserler, anahtarlı paralel kondansatörler, mekanik kademe değiştiricili transformatörler yardımıyla çözülmekteydi. 1980–2000 yılları arasında ise bunların yerini tristör kontrollü seri kondansatörler, tristör kontrollü statik VAr kompanzatörleri, tristörlü kademe değiştiricili transformatörler aldı. 1990’lı yılların sonu ve 2000’li yıllardan itibaren statik senkron seri kompanzatörler, statik senkron kompanzatörler, birleştirilmiş güç akışı kontrolörleri kullanıma girdi [25]. Bu dönemde ABD, Brezilya, Kanada, Çin, Hindistan gibi geniş topraklara sahip ve enerjiyi iç bölgelerde üretip liman kentlerine veya enerji yoğun bölgelere taşımak zorunda olan ülkelerde FACTS aygıtları kullanımının hızla arttığı görülmektedir [26].
Amerikan Elektrik ve Elektronik Mühendisleri Enstitüsü (IEEE) tarafından FACTS, güç sisteminin kontrol edilebilirliğini kolaylaştırmak ve güç iletim kapasitesini arttırmak için kullanılan, güç elektroniği tabanlı bir sistem ya da statik donanım olarak tanımlanmıştır [23].
FACTS aygıtlarının temel kullanım amaçları aşağıdaki şekilde sıralanabilir [27]:
- İletim sistemlerinin güç transfer yeteneğini arttırmak. Seri hat empedansı üzerinden geçen akımın zorlanarak hat üzerindeki güç akışını ısıl sınıra kadar arttırabilmektir. Aynı zamanda sistem kararlılığını da uygun gerçek zamanlı kontrol ile sağlamaktır.
- Güç akışını istenen hat üzerinden istenen ölçüde sağlamak. Etkin hat empedansını değiştirerek, hat akımının kontrolü ile güç akışının seçilmiş hat üzerinden geçmesini sağlamaktır.
FACTS aygıtlarının kullanılmasıyla birlikte geçmişte gerçekleştirilemeyen birçok önemli işlemsel fonksiyon artık rahatlıkla gerçekleştirilebilmektedir. Bu fonksiyonlardan bazıları ise şunlardır;
- İletim hatlarında gücün sürekli kontrolü,
- İletim hatlarının aşırı yükleme olmadan tam kapasiteli kullanılması,
- Sistem kayıplarını azaltmak için aşırı yüklü iletim hatlarının rahatlatılması,
- Sistem güvenliğini ve kararlılığının artırılması,
- Sistemdeki problemlerin ve donanım bozukluklarının etkilerini sınırlandırarak ard arda oluşan sistem kesilmelerinin önlenmesi,
- Güç sistemi salınımlarının sönümlenmesi [28].
Güç elektroniği tabanlı kompanzatörler hatta bağlantı şekline göre üç gruba ayrılırlar:
- Seri bağlı
- Paralel bağlı
- Seri- paralel bağlı
NOT: Bu paylaşım Ali Osman Gökcan'ın "Reaktif güç kompanzasyonu eğitimi için sanal bir laboratuvarın oluşturulması" isimli yüksek lisans tezinden alınmıştır. Yapılan çalışmada FACTS (Flexible Alternating Current Transmission Systems, Esnek Alternatif Akım İletim Sistemleri) olarak adlandırılan aygıtların geleneksel kompanzasyon sistemlerine göre çok daha esnek ve kontrol edilebilir olması anlatılmaktadır. Ayrıca FACTS aygıtlarının öğreniminde kullanılabilecek Matlab Simulink ve Matlab GUI tabanlı bir sanal laboratuvar oluşturulmuştur.
TEZİN TAMAMINA ULAŞMAK İÇİN TIKLAYINIZ
