Araştırma Makalesi

Alçak gerilim şebekelerinde PV kaynaklı gerilim artışlarına karşı BESS kullanımının yerel ve merkezi kontrolörler aracılığıyla değerlendirilmesi

Cilt: 31 Sayı: 1 27 Şubat 2025
PDF İndir
EN TR

Alçak gerilim şebekelerinde PV kaynaklı gerilim artışlarına karşı BESS kullanımının yerel ve merkezi kontrolörler aracılığıyla değerlendirilmesi

Öz

Günümüzde yaşanan iklim krizi nedeniyle, yenilenebilir enerjinin önemi her geçen gün artmaktadır. Son kullanıcıya ekonomik faydaları ve alım için oluşturulan teşvikler nedeniyle, konutlar bu enerji türünün kullanımına ivme katmıştır. Yenilenebilir enerjinin önemli bir parçası olan fotovoltaik (PV) sistemler, konutlarda ihtiyaç duyulan enerji tedarikini desteklemektedir. Herhangi bir konutta, PV sistemin ürettiği enerji çıkışının konutta tüketilenden fazla olduğu zamanlarda, artan enerji şebeke tarafına doğru enjekte edilmiş olur. Bu durum konut müşterisine ekonomik yarar sağlarken, konutun bağlı bulunduğu düğüm noktasında gerilim artışlarına neden olur. Bu etken enerji dağıtım firmalarını ekonomik olarak avantajlı, müşterileri ise gerilim seviyesinde olumsuz artış olarak etkileyebilmektedir. Bu sorunun muhtemel çözümlerinden biri, PV sisteme bağlı batarya enerji depolama sistemleri (BEDS) kullanmaktır. Bu durumun simüle edilebilmesi için, bu çalışmada gerçek bir BEDS: Tesla Powerwall 2, modellenmiştir. BEDS’in gerilim artışına karşı etkin kullanımı için iki farklı kontrol yöntemi (lokal ve merkezi) analiz edilmiştir. Ek olarak her yöntem için, BEDS’in enerji kapasitesi (kWh) ve şarj/deşarj gücü (kW) değiştirilerek, BEDS’in gerilim artışları üzerine olan ters etkisi ölçümlenmiştir. Sonuç olarak merkezi kontrol’ün lokal kontrol’e göre gerilim seviyesini yönetmekte daha efektif ve uygulama açısından daha gerçekçi olduğu görülmüştür. Ayrıca her iki kontrol yönteminde de BEDS enerji kapasitesi (kWh) arttırıldığında veya BEDS şarj/deşarj gücü (kW) değiştirildiğinde, gerilim artışının daha az olduğu görülmüştür. Bu sonuçların konutlardaki PV sistemler ile oluşacak sorunların oluşmasını engellemesine ve/veya yönetilmesine katkı sunması beklenmektedir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. [1] International Renewable Energy Agency. “Renewable Power Generation Costs in 2020”. Abu Dhabi, BAE, Scientific Report, 2021.
  2. [2] Johnson RC, Mayfield M, Beck SBM. “Battery energy storage for management of LV network operational violations: a multi-feeder analysis”. 3rd Annual Conference in Energy Storage and Its Applications, 3rd CDT-ESA-AC, Sheffield, UK, 11-12 September 2018.
  3. [3] Kirchsteiger H, Landl S. “Avoiding PV-Induced overvoltage through grid-connected batteries using model predictive control”. Environmental and Climate Technologies, 27(1), 711-723, 2023.
  4. [4] Sharma, V, Haque, MH, Aziz, S, Kauschke, T. “Smart inverter and battery storage controls to reduce financial loss due to overvoltage-induced PV curtailment in distribution feeders”. Sustainable Energy, Grids and Networks, 34, 2352-4677, 2023.
  5. [5] Eidissen M. Utilizing Batteries in the Norwegian Distribution Grid. Master’s Thesis, UiT The Arctic University of Norway, Faculty of Science and Technology, Tromsø, Norway, 2023.
  6. [6] International Energy Agency. “Energy Storage”. Paris, France, 2021. https://www.iea.org/reports/energy-storage (02.04.2023).
  7. [7] Lamberti F, Calderaro V, Galdi V, Piccolo A, Graditi G. “Impact analysis of distributed PV and energy storage systems in unbalanced LV networks”. 2015 IEEE Eindhoven PowerTech, PowerTech 2015, Eindhoven, Netherlands, 29 June 2015.
  8. [8] Giannitrapani A, Paoletti S, Vicino A, Zarrilli D. “Optimal Allocation of Energy Storage Systems for Voltage Control in LV Distribution Networks”. IEEE Transactions on Smart Grid, 8(6), 2859-2870, 2017.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Elektrik Mühendisliği (Diğer)

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Sabri Çiftçi Bu kişi benim
Türkiye

Yayımlanma Tarihi

27 Şubat 2025

Gönderilme Tarihi

19 Eylül 2023

Kabul Tarihi

25 Nisan 2024

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2025 Cilt: 31 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Aydın, M. S., & Çiftçi, S. (2025). Alçak gerilim şebekelerinde PV kaynaklı gerilim artışlarına karşı BESS kullanımının yerel ve merkezi kontrolörler aracılığıyla değerlendirilmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 31(1), 55-66. https://izlik.org/JA96JT24PG
AMA
1.Aydın MS, Çiftçi S. Alçak gerilim şebekelerinde PV kaynaklı gerilim artışlarına karşı BESS kullanımının yerel ve merkezi kontrolörler aracılığıyla değerlendirilmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2025;31(1):55-66. https://izlik.org/JA96JT24PG
Chicago
Aydın, Muhammed Sait, ve Sabri Çiftçi. 2025. “Alçak gerilim şebekelerinde PV kaynaklı gerilim artışlarına karşı BESS kullanımının yerel ve merkezi kontrolörler aracılığıyla değerlendirilmesi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 31 (1): 55-66. https://izlik.org/JA96JT24PG.
EndNote
Aydın MS, Çiftçi S (01 Şubat 2025) Alçak gerilim şebekelerinde PV kaynaklı gerilim artışlarına karşı BESS kullanımının yerel ve merkezi kontrolörler aracılığıyla değerlendirilmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 31 1 55–66.
IEEE
[1]M. S. Aydın ve S. Çiftçi, “Alçak gerilim şebekelerinde PV kaynaklı gerilim artışlarına karşı BESS kullanımının yerel ve merkezi kontrolörler aracılığıyla değerlendirilmesi”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 31, sy 1, ss. 55–66, Şub. 2025, [çevrimiçi]. Erişim adresi: https://izlik.org/JA96JT24PG
ISNAD
Aydın, Muhammed Sait - Çiftçi, Sabri. “Alçak gerilim şebekelerinde PV kaynaklı gerilim artışlarına karşı BESS kullanımının yerel ve merkezi kontrolörler aracılığıyla değerlendirilmesi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 31/1 (01 Şubat 2025): 55-66. https://izlik.org/JA96JT24PG.
JAMA
1.Aydın MS, Çiftçi S. Alçak gerilim şebekelerinde PV kaynaklı gerilim artışlarına karşı BESS kullanımının yerel ve merkezi kontrolörler aracılığıyla değerlendirilmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2025;31:55–66.
MLA
Aydın, Muhammed Sait, ve Sabri Çiftçi. “Alçak gerilim şebekelerinde PV kaynaklı gerilim artışlarına karşı BESS kullanımının yerel ve merkezi kontrolörler aracılığıyla değerlendirilmesi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 31, sy 1, Şubat 2025, ss. 55-66, https://izlik.org/JA96JT24PG.
Vancouver
1.Muhammed Sait Aydın, Sabri Çiftçi. Alçak gerilim şebekelerinde PV kaynaklı gerilim artışlarına karşı BESS kullanımının yerel ve merkezi kontrolörler aracılığıyla değerlendirilmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi [Internet]. 01 Şubat 2025;31(1):55-66. Erişim adresi: https://izlik.org/JA96JT24PG