AKILLI ELEKTRİK ŞEBEKELERİ İÇİN İLETİM HATLARININ DİNAMİK OLARAK İZLENMESİ:PROTOTİP ÖLÇÜM CİHAZI TASARIMI

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik - Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: EMRE ZUHUR

Danışman: Erkan Dursun

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Nüfus artışı, sanayileşme ve teknolojide yaşanan hızlı gelişmeler elektrik enerjisine olan talebi arttırmaktadır. Enerji üretimi ve tüketiminin artması, bu sistemler arasında köprü görevi gören havai iletim hatlarının yoğun bir şekilde kullanılmasına sebep olmaktadır. Bununla birlikte artan yenilenebilir enerji sistemlerinin havai iletim hatlarına entegrasyonu hatların akım taşıma kapasitelerini zorlamaktadır. İletim hatlarında meydana gelebilecek aşırı yüklenme, çökme, kopma gibi ya da doğal afetlerce oluşan arıza durumlarının tespitinde yaşanan gecikmeler tüm enterkonnekte iletim yapısını etkileyebilir. Bunun yanında yeni iletim hatlarının inşa edilmesi ve mevcut sisteme entegrasyonu maliyet ve zaman açısından işletmeleri olumsuz etkilemektedir. Geleneksel şebeke yapılarında enerji iletim hatları statik olarak yapılan hesaplamalarla derecelendirilip kurulumları gerçekleştirilir. Akıllı Şebeke yapılarında "Dinamik Hat Derecelendirme" kavramı ortaya çıkmıştır. Dinamik hat derecelendirme teknolojileri ile iletim hatlarına ait kritik güzergâhlardaki çevresel değişkenler ve iletkenlerin elektriksel değerleri doğrudan ölçüm metotları ile gerçek zamanlı ölçülmektedir. Bu tez çalışmasında örnek bir havai iletim hattına ait iletken sıcaklığı, ortam sıcaklığı, taşınan akım miktarı ve iletkene etki eden rüzgâr hızı değerlerini gerçek zamanlı ölçen ve izleyen bir Dinamik Hat Derecelendirme Sistemi kurulmuştur. Bu kapsamda, öncelikle ilgili literatür taraması yapılarak termal akım taşıma kapasitesini hesaplayacak metodoloji belirlenmiştir. Buna göre ölçümü yapılacak değişkenler tespit edilip, sensörler için elektronik kart tasarımı gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan donanım modülü ile ölçülen veriler kablosuz haberleşme teknolojisi kullanılarak merkezi bir bilgisayara iletilmektedir. Yapılan çalışma sonucunda, donanım ve yazılımı ile birlikte uyumlu çalışan prototip bir cihaz üretilmiş ve örnek iletim hattına ait gerçek zamanlı akım taşıma kapasitesi (ampacity) belirlenmiştir.