MİKRO VE MİNİ HİDROELEKTRİK SANTRALLERİ İÇİN MİKRODENETLEYİCİ TABANLI BİR ELEKTRONİK GOVERNOR SİSTEMİNİN TASARIMI

Yıl 2012, Cilt: 28 Sayı: 2, 130 - 135, 01.04.2012

Adem Dalcalı Emre Çelik Serdal Arslan

Öz

Bu çalışmada, mikro ve mini hidroelektrik enerji santrallerinde (HES) kullanılmaya uygun, şebeke frekansı referans alınarak türbin giriş suyu ayarını yapabilen elektronik bir kontrol sisteminin prototipi gerçekleştirilmiştir. Mikrodenetleyici tabanlı bu sistemde alternatörün frekansı sıfır geçiş devresi ile ölçülmektedir. Tasarlanan governor sistemi, santrallerin enterkonnekte sisteme bağlanmasını kolaylaştıracak ve sistemdeki frekans dalgalanmalarını çok kısa sürede giderecektir. Bu sistemde mikrodenetleyici kullanılarak mekaniksel kayıplar ile tepki hızı en aza indirilmiş ve PLC ile karşılaştırıldığında maliyet açısından daha uygun bir kontrol sistemi ortaya konmuştur. Önerilen governor sistemi ile sistemin toplam verimi, donanım ömrü, esneklik ve sistemin güvenirliliği arttırılmıştır.

Anahtar Kelimeler

Governor kontrol, Ayar kanatları, Mikro ve Mini HES

Design of a microprocessor based electronic governor system for micro and mini hydroelectric power plant

Öz

In this study, a prototype of an electronic control system that is suitable for use in micro and mini hydroelectric power plants (HPP) and capable of setting the turbine inlet water by reference to the grid frequency have been carried out. In this microprocessor-based system, the frequency of the alternator is measured with zero-crossing circuit.. The designed governor system will simplify the connection of power plants to the interconnected system and the frequency fluctuations in the system will eliminate in a very short of time. In this system, using the microprocessor, the mechanical losses and response time are minimized and when compared with PLC in terms of cost, a more appropriate control system has been introduced. The total efficiency, the equipment life, the flexibility and the reliability of the system are increased with the proposed governor system.

Anahtar Kelimeler

Governor control, Setting wings, , Micro and Mini HPP

Kaynakça

• Bakış, R., Altan, M., Gümüşlüoğlu, E., Tuncan, A., Ayday, C., Önsoy, H., Olgun, K., Porsuk Havzası Su Potansiyelinin Yönünden İncelenmesi, Eng&Arch. Eskişehir Osmangazi University, Vol: XXI, No: 2, 2008.
• Özbay, E., Gençoğlu, M.T., Hidroelektrik Santrallerin Modellenmesi, V. Yenilenebilir Enerji Kaynakları Sempozyumu, Diyarbakır, 108-115, Haziran 2009.
• Demirci, E., Şenlik, İ., Atalay, T., Hidrolik Enerji Üretimi için Bir Uygulama Çalışması, IV Yenilenebilir Enerji Kaynakları Sempozyumu, Gaziantep, s. 93-97, Kasım 2007.
• Ryu, H-S., Min, K-I., Lee, J-G., Moon, Y-H., Extended Integral Based Governor Control for Power System Stabilization, 0-7803-7519-X/02, 2002 IEEE.
• Eker, İ., Robust Governor Design for Hydro Turbines Using a Multivariable-Cascade Control Approach, The Arabian Journel for Science and Engineering, Vol. 28, Num.2B, October 2003.
• Stefopoulos, G.K., Georgilakis, P. S., Hatziargyriou, N.D., An Evolutionary Computation Solution to the Governor-Türbine Parameter Estimation Problem, 1- 59975-028-7/05, 2005.
• Rock, P., Bauman, T., Granzin, B., PLC-Based Turbine Governor System, Conference Record of the 2006 IEEE IAS Pulp and Paper Conference, 2006.
• Tarımer, İ., Sakar, S., Dalcalı, A., Computer Aided Design of Permanent Magnet Linear Synchronous Generator, Przegląd Elektrotechniczny, s.230-234, March 2010. 9. Elektrik Üretim Sektör Raporu 2010, http://www.euas.gov.tr./Ocak 2011.
• Kömürcü, M.İ., Akpınar, A., Hydropower Energy Versus Other Energy Source in Turkey, Energy Sources: Part B; Economics, Planning and Policy, 185-198, May 2010.
• Gençoğlu, M.T., Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Türkiye Açısından Önemi, Fırat Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 14/2, s. 57-64, Aralık 2002.
• Uzlu, E., Filiz, M.H., Kömürcü, M.İ., Akpınar, A., Yavuz, O., Doğu Karadeniz Havzası’ndaki Mikro ve Mini Hidroelektrik Santrallerin Durumu, VII. Ulusal Temiz Enerji Sempozyumu, Aralık 2008.
• Gençoğlu, M.T., Cebeci, M., Büyük Hidroelektrik Santraller ile Mikro ve Mini Hidroelektrik Santrallerin Karşılaştırılması , Yenilenebilir Enerji Kaynakları Sempozyumu, İzmir, Ocak 2001.
• Öztürk, M., Yanıkoğlu, E., Çavuş, T.F., Metin, A., Mikro ve Mini Hidroelektrik Santralleri Gücünün Bulanık Mantık Yöntemiyle Tahmini, Elektrik- Elektronik Sempozyumu, BURSA, Aralık 2006. Bilgisayar Mühendisliği Mini Hidrolik Santrallerin Projelendirilmesinde Göz Önünde Bulundurulması Gereken Bazı Temel Hususlar, Mühendisliği Sempozyumu, Bursa, 26-30 Kasım, 2008. ve Bilgisayar
• Codrington, J., The Hydro Turbine Governor and Why it is Important to Understand it, Electrical Power and Energy Conference, Canada, August 2010.
• Tai, J., Simulation Study on the Digital Electro- Hydroulic Servo System of Speed Governor System of International Conference on Measuring Technology and Mechatronics Automation, 2010. 2010
• Guide For Selection of Turbine and Governing System for Small Hydropower, Alternate Hydro Energy Centre Indian Institute of Technology, ROORKEE, May 19,2008.