GÜÇ SİSTEMLERİ GEÇİCİ REJİM SİMÜLASYONLARINDA ZAMAN ADIM UZUNLUĞU ETKİSİNİN İNCELENMESİ
Öz
Güç sistemlerinde yıldırım düşmesi gibi yüksek frekanslı geçici rejim olaylarının simülasyonu, ekipman güvenliği ve koruma sistemi tasarımı için hayati önem taşımaktadır. Bu çalışmada, geçici rejim analizlerinin doğruluğunu belirleyen en kritik parametrelerden biri olan zaman adım uzunluğunun (Δt) sonuçlar üzerindeki etkisi kapsamlı bir şekilde analiz edilmiştir. Çalışma kapsamında, 300 km uzunluğunda dağınık parametreli bir iletim hattı, Heidler modeli ile temsil edilen bir yıldırım darbesi ve 10 diskten oluşan merdiven ağı tipi bir güç transformatörü modeli kullanılarak karmaşık bir test sistemi oluşturulmuştur. Analiz sürecinde, analitik bir yaklaşım olan durum-uzayı yöntemi ile endüstriyel standart ATP-EMTP yazılımı üzerinden alınan sonuçlar karşılaştırılmıştır. Simülasyonlar, 5x10−8 s ile 5x10−4 s arasında değişen farklı zaman adımları için tekrarlanmıştır. Elde edilen bulgular, zaman adım uzunluğu arttıkça akım ve gerilim dalga formlarının karakteristik yapısının bozulduğunu ve tepe değerlerinde büyük sapmalar meydana geldiğini göstermiştir. Özellikle büyük zaman adımlarında, kA mertebesindeki akım değerlerinin 1 A'in altına düştüğü ve sonuçların fiziksel gerçekliğini tamamen yitirerek sayısal kararsızlığa yol açtığı tespit edilmiştir. Çalışma, yüksek frekanslı bileşenleri içeren geçici olayların doğru modellenmesi için zaman adımının sadece Nyquist-Shannon kriterini sağlamakla kalmayıp, sistemin dinamik yanıtlarını yakalayacak kadar hassas seçilmesinin mühendislik hesaplamaları açısından zorunlu olduğunu kanıtlamaktadır.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- Abourida, S., Bélanger, J., & Jalili-Marandi, V. (2016). Real-time power system simulation: EMT vs. phasor. OPAL-RT Technologies.
- Adamczyk, B., Pajak, P., & Florkowski, M. (2024). Comparison of initial voltage distributions in layer and disc type power transformer windings. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 32(1), 73–82. https://doi.org/10.1109/TDEI.2024.3473893 Bergeron, L. (1961). Water hammer in hydraulics and wave surges in electricity.
- Bilal, G., Gomez, P., Salcedo, R., & Villanueva-Ramirez, J. M. (2019). Electromagnetic transient studies of large distribution systems using frequency domain modeling methods and network reduction techniques. International Journal of Electrical Power and Energy Systems, 110, 11–20. https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2019.02.043
- Branin, F. H. (1967). Transient analysis of lossless transmission lines. Proceedings of the IEEE, 55(11), 2012–2013. https://doi.org/10.1109/PROC.1967.6033
- Chaban, A., Popenda, A., & Szafraniec, A. (2023). Including shield wires in the analysis of transient processes. Energies, 16, 1–20. https://doi.org/10.3390/en16237870
- Colqui, J. S. L., De Araújo, A. R. J., & Kurokawa, S. (2019). Improving the performance of a lumped transmission line model used in electromagnetic transient analysis. IET Generation, Transmission and Distribution, 13(21), 4942–4951. https://doi.org/10.1049/iet-gtd.2018.6301
- Dommel, H. (1969). Digital computer solution of electromagnetic transients in single-and multiphase networks. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, PAS-88(4), 388–399. https://doi.org/10.1109/TPAS.1969.292459
- Dommel, H. (1992). EMTP theory book (2nd ed.). Microtran Power System Analysis Corporation.
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Elektrik Makineleri ve Sürücüler
Bölüm
Araştırma Makalesi
Yayımlanma Tarihi
17 Ağustos 2026
Gönderilme Tarihi
8 Haziran 2026
Kabul Tarihi
18 Haziran 2026
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2026 Cilt: 1 Sayı: 1