Çip üzerinde sistemli sahada programlanabilir kapı dizileri tabanlı statik senkron kompansatör kontrolü

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Elektrik-Elektronik Fakültesi, Elektrik Müh.Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ABDURRAHMAN SÖZÜER

Danışman: Selin Özçıra Özkılıç

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Enerji kalitesi tanımı gelişen teknolojiyle beraber zaman içerisinde değişmiştir. Eskiden enerji kalitesini iyileştirme denince sadece birim güç faktörü elde etmek anlaşılıyordu. Günümüzde güç çeviricilerinin kullanımının artması, yarı iletken teknolojisinin gelişmesi ve şebekeye bağlı dağıtık enerji sistemlerinin yaygınlaşmasıyla beraber enerji kalitesinin iyileştirilmesi için yapılması gerekenler de değişti. Eskiden reaktif güç kaynağı olan bir yüke sadece paralel kondansatör bankası, reaktör bağlayarak çözülebilirken artık sistemin bizden istediği dinamik olarak değişen yük ihtiyaçlarının hızlı bir şekilde kompanse edilmesidir. Bu tezin önerdiği STATKOM kontrol algoritması sadece kompanzasyon değil aynı zamanda 13'e kadar olan harmoniklerin filtrelenmesi ve yük dengeleme de yapabilmektedir. Geleneksel güç tanımlamalarıyla istenilen kompanse işlemi yapılamamaktadır. Anlık güç teorisi (PQ Teori) ve senkron referans eksen teorileri kullanılarak gerekli olan referans akımlar üretilmektedir. Harmonik filtreleme, kompanzasyon ve yük dengelemenin 32kHz'lik örnekleme frekansında yapılabilmesi için geleneksel işlemci tabanlı çözümler, özkaynak ve zamanlama kriteri olarak yetersiz kalmaktadırlar. Yoğun matematiksel işlemlerin kısa sürede yapılabilmesi için Xilinx Zynq SoC FPGA'i kullanılmıştır. Programlanabilir lojik tarafında analog ölçümler, referans eksen dönüşümleri, darbe genişlik modülasyonu sinyalleri üretimi ve harmonik referans akımların üretimi yapılır. Zynq çipi içerisine konulan MicroBlaze işlemcisiyle sistemin doğru akım barası gerilim kontrolü, evirici akım kontrolü ve darbe genişlik modülasyonu için gerekli referans sinyallerin üretimi yapılır. Zynq içerisinde ARM Cortex A-9 işlemcilerinden bir tanesinde ise sistem değişkenlerin izlenmesi ve dışarıdan kullanıcı tarafından parametre girişi için UART fiziksel katmanı kullanılarak MODBUS protokolü gömülmüştür.