Sakarya ili elektrik iletim şebekesinin matlab/simulink programı kullanılarak modellenmesi ve analiz edilmesi

Yıl 2011, Cilt: 27 Sayı: 1, 19 - 39, 01.02.2011

Nihat Pamuk

Öz

Dünyadaki ekonomik ve sosyal kalkınmanın en temel verilerinden birisi enerjidir. Hızlı bir sanayileşme ve şehirleşme ortamının olması, nüfusun hızla artması, enerji tüketiminin vazgeçilmez bir şekilde büyümesi, teknolojinin yaygınlaşmasını ve mevcut enerji kaynaklarının ekonomik ve güvenli bir şekilde kullanılmasını sağlar. Ülkemizde, kullanılan teçhizatlarda farklı standartlar olduğu için elektrik enerjisinin üretim, iletim, dağıtım, tüketim ve kontrolünde sıkıntılar yaşanmaktadır. Bu sıkıntıları gidermenin en etkili yolu, elektrik tesislerinde ileri teknoloji yazılımlı otomasyon sistemlerinin kurulması ve geliştirilmesini sağlamaktır. Bu amaçla, ileri teknoloji yazılımı olan Matlab, temel matematik ve mühendislik dallarında kullanıcıya ciddi imkanlar sunmaktadır. Bu çalışmada, Sakarya iline ait 380/154 kV elektrik iletim şebekesi, Simulink araç kutusu kullanılarak modellenmiş ve analiz edilmiştir. Bu modelleme ile Sakarya bölgesi elektrik sisteminin güç akışı analizi, çeşitli baralardaki akım ve gerilim değerleri ve kısa devre akım değerleri hesaplanmıştır. Bu hesaplamalara dayanılarak, mevcut sistemin yük taşıma kapasitesi, röle koordinasyonu, gerilim yalıtım seviyelerinin kontrolü ve muhtemel akım kaçaklarına yönelik sonuçlara ulaşılmıştır.

Anahtar Kelimeler

Enerji iletim hatları, Kısa devre analizi, Güç akışı analizi, Modelleme

Modeling and analyzing electricity transmission network in the province of Sakarya using matlab/simulink software

Öz

One of the most basic data of economic and social development in the world is energy. Rapid industrialization and urbanization of environment, population growth, energy consumption growing in an essential way provides the diffusion of technology and the use of exiting energy sources economically and safely. As there are different standards in the equipment used in our country, problems are encountered in electricity generation, transmission, distribution, consumption and control. The most effective ways to get rid of these problems, are establishing and developing automation systems with high-tech software in power facilities. For that purpose, Matlab- high-tech software- offers serious opportunities in the fields of mathematics and engineering. In this study, 380/154 kV electricity transmission network belonging to the province of Sakarya was modeled and analyzed by using the Simulink toolbox. The power flow analysis of electrical system in Sakarya region, current and voltage values of various dams and short-circuit current values were calculated with this modeling. Based on these calculations, load- carrying capacity of the existinig system, relay coordination, control of the voltage levels of voltage insulation and results about possible stray fluxes have been reached.

Anahtar Kelimeler

Energy transmission lines, Short circuit analysis, Power flow analysis, Modeling

Kaynakça

• Demirkurt, B., Elektrikle Enerji Taşınması, 23- 42,İstanbul Devlet Mühendislik Mimarlık Akademisi, 1971.
• Çakır, H., Enerji İletimi, 3-19, Birsen Yayınevi, İstanbul, 1989.
• Gönen, T., Modern Power Systems Analysis, 43-71, John-Wiley, 1988.
• Bergen, A. R., Power System Analysis, 191- 203, Prentice Hall,1986.
• Saner, Y., Güç Dağıtımı Kısa Devre Hesapları, 4(1), 41-48, 2000.
• Hewitson L.G., Brown M., Balakrishnan R.,Simple calculation of short-circuit currents, Practical Power System Protection, 4, 11-25, 2005.
• Kaşıkçı, İ., Elektrik Tesislerinde Kısa Devre Hesapları ve Uygulamaları IEC 60909, 27-39, Birsen Yayınevi, İstanbul, 2010.
• Ford G. L., Srivastava K. D., The probabilistic approach to substation bus short-circuit design, Electric Power Systems Research, 4(3), 191- 200, 1981.
• Costa, V. M., Oliveira, L. O., Guedes, M. R., Developments in the Analysis of Unbalanced Three-Phase Power Flow Solutions, International Journal of Electrical Power & Energy Systems,29(2), 175-182, 2007.
• Belati, E. A., Costa, G. R. M., Transmission Loss Allocation Based on Optimal Power Flow and Sensitivity Analysis, International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 30(4), 291-295, 2008.
• Gwang, S. J., Don, H., Park, J. K., Sang, H. L., A Modified Power Flow Analysis to Remove a Slack Bus with a Sense of Economic Load Dispatch, Electric Power Systems Research, 73(2), 137-142, 2005.
• Arifoğlu, U., Güç Sistemlerinin Bilgisayar Destekli Analizi, Alfa Yayınevi, İstanbul, 2002.
• Saadat, H., Power System Analysis, Mcgraw- Hill BookCompany, 2002.
• TEİAŞ, 2010 Yılı Puant (Yaz) Yük Şartlarında Yük Akışı Üç Faz ve Faz Toprak Kısa Devre Etüdü, Yük Tevzii Dairesi Başkanlığı Etüt ve Raporlama Müdürlüğü, Ankara, 2010.
• Doğan, İ., A’dan Z’ye Matlab ile Çalışmak, Bileşim Yayınevi, İstanbul, 2004.
• Arifoğlu, U., Matlab 7.06 Simulink ve Mühendislik Uygulamaları, Alfa Yayınevi, İstanbul, 2008.
• Gönen, T., Electric Power Transmission System Engineering: Analysis and Design,43-51, JohnWiley, 1988.
• TEİAŞ, Türkiye Ulusal Elektrik Ağındaki Havai Hatların Trafoların ve Generatörlerin Elektriki Karakteristiği, Sistem Araştırma ve Kontrol Müdürlüğü, Ankara, 2006.
• Hochart, B., Power Transformer Handbook, 392-403, Alstom Butterworths, 1992.
• Sağıroğlu, K., Yile, Ş., Power Transformer Company of Alstom’s Maneuver Related to Instant-On Report, 7-15, Alstom, 2007.
• Kuffel, E., Zaengl, W. S., Yüksek Gerilim Mühendisliğinin Temelleri, Emo Yayınevi, İstanbul, 2008.
• El-Alaily A. A., Mandour M. M., A comprehensive form for the protection of very short transmission lines, Electric Power Systems Research, 14(3), 227-232, 1988.
• Türkiye Elektrik Kurumu, Elektrik Tesislerinde Koruma ve Kontrol, 13-25, Elektrik Üretim İletim Müessesesi Röle ve Ölçü Aletleri Grup Müdürlüğü, Ankara, 1990.