Akıllı şebekeler altyapısına uygun bir orta gerilim trafo merkezinin tasarımı ve ekonomik analizi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, -, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2016

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Yakup Berkay TİRYAKİ

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Mustafa BAYSAL

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Çağımız artık teknoloji ve haberleşme çağıdır. Teknoloji; insan hayatının her alanını kolaylaştırmak için var olan bir insan etkinliğidir. Kısaca, bilimi insan hayatına uygulamaktır. Haberleşme ise; dumanla haberleşmeden başlayıp, güvercinle haberleşme, ulakla haberleşme, telgraf, posta gibi yöntemlerden sonra; telefon, cep telefonu, internet ve fiber teknolojilere kadar ulaşan ve hayatımızın çok önemli bir parçasını oluşturan iletişim unsurudur. Bu unsurlar insan hayatının artık her alanında değişmez ihtiyaçları konumuna gelmiştir. Teknoloji ve haberleşmenin vazgeçilmez olduğu bir dünyaya doğru geçişte, enerji sistemleri de bu gelişmeler ve değişimlerden etkilenmiştir. Son yıllarda elektrik enerji sistemleri için akıllı şebeke (smart grid) kavramı karşımıza çıkmaya başlamıştır. Akıllı şebeke; ileri teknoloji ve haberleşme entegrasyonları sayesinde var olan klasik şebekelerin daha verimli, daha güvenli, daha hızlı bir biçime dönüşüp, artan enerji talebinin en hızlı ve kesintisiz bir biçimde karşılanmasını hedefler. Tezin birinci ve ikinci bölümünde akıllı şebekeler ile ilgili genel bilgi çalışması yapılmıştır. Akıllı şebeke ileri seviye haberleşme ve teknolojiye sahip olacağından dolayı insanlara karmaşık bir yapı gibi görünebilir. Aslında akıllı şebekeler, mevcut şebekelerin içerisindeki analog elemanların yerini dijital elemanların aldığı ve üreticiden itibaren son tüketiciye kadar büyük ve gelişmiş haberleşme ağına sahip elektrik şebekesidir. Akıllı şebekelerin değişmez parçalarından biri scada sistemleridir. Bu sistemler özellikle orta gerilim trafo merkezlerinde otomasyon sistemlerinin temel parçasıdır. Scada ile uzaktan izleme ve kontrol yapılarak şebeke etkin bir biçimde yönetilir. Bir diğer temel unsur ise akıllı rölelerdir. Orta gerilim trafo merkezleri, tüketiciler ve dağıtım şirketleri bakımından büyük önem taşır. Tüketiciler açısından bakıldığında ilk hedef, kesintisiz ve uygun maliyette enerjidir. Dağıtım şirketleri açısından bakıldığında ise; optimum maliyet, saldırı ve doğal afetlere karşı dayanıklı, arıza durumunda anında müdahale, kendi kendini onarma, minimum kesinti süresi ve farklı üretim kaynaklardan beslenme gibi kriterler önemlidir. Tüm bunlar akıllı bir orta gerilim trafo merkezi oluşturularak elde edilebilir. Tezin üçüncü ve dördüncü bölümlerinde klasik orta gerilim trafo merkezi ve akıllı orta gerilim merkezlerinden bahsedilmiş, akıllı bir orta gerilim trafo merkezi tasarlanarak gerçeğe yakın maliyet analizi yapılmıştır. Bu analizler sonucunda akıllı şebekeye geçmenin hem üretici hem tüketici bakımından ne gibi katkılar sunacağı farklı senaryolar ile ekonomik olarak değerlendirilmiş ve yorumlanmıştır.