Micro Grid of Hydroelectric Power Plant And Wind Power Plant

Year 2022, , 9 - 19, 30.06.2022

Abdussamed Balkan , Göksu Görel

https://doi.org/10.51764/smutgd.1023041

Abstract

Electric energy, which is needed in all areas of life, plays an important role in raising the development level of the society. The demand for renewable energy sources has increased due to the continuous increase in energy need and the exhaustion of non-renewable energy sources. Micro-grids, which emerged as a solution to energy cuts and infrastructure problems in rural areas and areas far from the grid, are small energy grids that can operate independently or independently from the grid. In this study, micro-grids and the advantages of micro-grids, together with the energy production provided by micro-grids, are examined. Being a new energy source and being able to work independently from the grid is the most important feature of the micro grid. Therefore, the working principle of micro hydroelectric power generation systems and wind energy systems and the advantages of the micro grid are indicated by giving examples on their different aspects from other systems. In the MATLAB/SIMULINK program, a wind and micro hydro-electric hybrid power generation system model was designed and the simulation results were specified.

Keywords

Micro grid, Wind turbines, micro hydroelectric power systems

Hidroelektrik ve Rüzgar Enerji Santrallerinin Mikro Şebekesi

Abstract

Hayatın her alanında ihtiyaç duyulan elektrik enerjisi, toplumun gelişmişlik düzeyinin yükseltilmesinde önemli bir rol oynamaktadır. Enerji ihtiyacının devamlı olarak artması ve yenilenemeyen enerji kaynaklarının tükenebilir olmasından ötürü yenilenebilir enerji kaynaklarına olan talep artmıştır. Kırsal alanlarda ve şebekeden uzak alanlarda yaşanan enerji kesintilerine ve altyapı problemlerine çözüm olarak ortaya çıkan mikro şebekeler, şebekeden bağımsız ya da bağımlı olarak çalışabilen küçük enerji şebekeleridir. Bu çalışma da mikro şebekeler ve mikro şebekelerin avantajlarıyla birlikte mikro şebekeler ile sağlanan enerji üretimleri incelenmiştir. Yeni bir enerji kaynağı olması, şebekeden bağımsız olarak da çalışabilmesi mikro şebekenin en önemli özelliğidir. Bu yüzden mikro hidroelektrik enerji üretim sistemlerinin ve rüzgâr enerji sistemlerinin çalışma prensibi ve diğer sistemlerden farklı yönleri üzerinde de örnekler verilerek mikro şebekenin avantajları belirtilmiştir. MATLAB/SİMULİNK programında rüzgar ve mikro hidroelektrik hibrit güç üretim sistem modeli tasarlanıp simülasyon sonuçları belirtilmiştir.

Keywords

Mikro şebeke, Rüzgâr türbinleri, Mikro hidroelektrik enerji sistemleri

References

• Ali, R., Kuriqi, A., Abubaker, S., & Kisi, O. (2019). Hydrologic alteration at the upper and middle part of the Yangtze river, China: Towards sustainable water resource management under increasing water exploitation. Sustainability, 11(January (19)), 5176.
• Bayır, R., & Ozer, M., (2010). Design And Implementation Of A Domestic Solar-Wind Hybrid Energy System, In: 2009 International Conference on Electrical and Electronics Engineering. 29-33.
• Bejarano, M. D., Sordo-Ward, A., Gabriel-Martin, I., & Garrote, L. (2019). Tradeoff between economic and environmental costs and benefits of hydropower production at run-of-river-diversion schemes under different environmental flows scenarios. Journal of Hydrology, 572(May (1)), 790–804.
• Cao, B., Dong, W., Lv, Z., Gu, Y., Singh, S., & Kumar, P. (2020a). Hybrid microgrid manyobjective sizing optimization with fuzzy decision. IEEE Transactions on Fuzzy Systems, 28(11), 2702–2710.
• Demirtaş, M. (2008). Güneş ve Rüzgâr Enerjisi Kullanılarak Şebeke İle Paralel Çalışabilen Hibrit Enerji Santrali Tasarımı Ve Uygulaması, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 191s, Ankara.
• Hossain, E., Kabalci, E., Bayindir, R. ve Perez, R. (2014). “Microgrid Testbeds Around the World: State of Art”, Energy Conversion and Management, 86, 132-153.
• Ibrahim, Bt N. A. (2012). Modelling of Micro Hydroelectric System Design, University Tun Hussein Onn, Master thesis, Malaysia.
• Ismail Abdel-Qader M. S., (2008). Simulation Of Hybrid Power System Consisting Of Wind Turbine, Fv, Storage Battery And Diesel Generation grid: Design, Optimization And Economical Evulation, An-Najah National University, Yüksek Lisans Tezi, Nablus, Palestine.
• Karavas, C-S., Kyriakarakos, G., Arvanitis, K.G. ve Papadakis, G. (2015). “A Multi-Agent Decentralized Energy Management System Based On Distributed Intelligence For The Design And Control Of Autonomous Polygeneration Microgrids”, Energy Conversion and Management, 103, 166-179.
• Kocaman, B., (2014). Mikro Şebekeler İçin Örnek Bir Enerji Yönetimi Uygulaması. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 3(1), 35-52.
• Kocaman, B., (2015). Yenilenebilir Enerji Kaynaklı Mikro Şebekelerde Enerji Yönetimi. Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik Mühendisliği Anabilim Dalı, Doktora Tezi. Kocaeli.
• Paska, J., (2002). Technologies Of Distributed Generation, Elektroenergetyka – Technika, Ekonomia, Organizacja[İn Polish], Vol. 4.
• Paska, J., Biczel, P., & Kłos, M. (2009). Hybrid Power Systems–An Effective Way Of Utilising Primary Energy Sources. Renewable Energy, 34(11), 2414-2421.
• Paish, O. (2002). Small Hydro Power: Technology and Current Status, Renewable & Sustainable Energy Reviews, 6(6), 537-556.
• Rajesh, K., Dash, S., Rajagopal, R. (2020). Load Frequency Control of Microgrid: A Technical Review. In Green Buildings and Sustainable Engineering (pp. 115-138): Springer.
• Renewable Energy Technologıes: Cost Analysıs Serıes (Pdf) (Report). (2012). International Renewable Energy Agency. P. 11. Retrieved 14.01.2017
• Rezvani, A., Gandomkar, M., Izadbakhsh, M., & Ahmadi, A. (2015). Environmental/ economic scheduling of a micro-grid with renewable energy resources. Journal of Cleaner Production, 87, 216–226.
• Solmaz, R. (2009). Hidrojen Gazı Eldesi ve Metanol Elektrooksidasyonu İçin Katalitik Elektrot Geliştirilmesi, Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora tezi, 181s, Adana.
• Türkay, B., (2009) Dağıtılmış Enerji Kaynakları İçeren Şebeke Tasarım Önerisi. İTÜ Elektrik-Elektronik Fakültesi Elektrik Mühendisliği Bölümü, Ulusal Elektrik Tesisat Kongresi, İzmir Fuar Alanı.
• URL1 https://En.Wikipedia.Org/Wiki/Micro_Hydro Erişim Tarihi: 17.02.2021
• URL2 http://Www.Emo.Org.Tr/Ekler/0ee919623734e42_Ek.Pdf?Dergi=577, Erişim Tarihi: 10 Nisan 2013)
• Zhang, C. W., Ou, J. P., & Zhang, J. Q. (2006). Parameter optimization and analysis of a vehicle suspension system controlled by magnetorheological fluid dampers. Structural Control and Health Monitoring: The Official Journal of the International Association for Structural Control and Monitoring and of the European Association for the Control of Structures, 13(5), 885–896.