01.03.2006 tarihinde sözleşmesi imzalanarak çalışmalarına başlanan ve kısa adı “Güç Kalitesi Milli Projesi” olan ARGE Projesi başarı ile tamamlanarak 31.12.2009 tarihinde bitirilmiştir. Projede elde edilen özgün ürünlerden olan;
· STATCOM ,Sincan TM’de,
· O.G Aktif Güç Filtresi Denizli-2 TM’de
· Milli Güç Kalitesi İzleme Merkezi de
TEİAŞ Genel Müdürlüğü binasında işletmeye alınarak hizmete başlamıştır.
ARGE projesinden Ulasal ve Uluslararası bir çok makale yazılmış ve saygın kuruluşlar tarafından yayınlanmaya uygun bulunmuştur.Özgün ve yenilikçi ürünlerden biri olan STATCOM ürünü için de yazılan makale IEEE ‘ye gönderilmiş ve yayınlanmaya değer bulunmuştur.IEEE’de bir makalenin yayınlanma süreci kısaca aşağıda verilmektedir.
STATCOM Prototipi TÜBİTAK-UZAY Teknolojileri Araştırtma Enstitüsü Güç Elektroniği Grubu tarafından dizayn ve imal edilmiş, özgün, yenilik içeren ve dünyada sadece belli başlı büyük firmalar tarafından imal edilebilen ileri teknolojik bilgi gerektiren bir üründür.STATCOM , FACTS (Flexible Alternative Current Transmission System ) uygulamaları içersinde yer alan en önemli cihazlardan biridir.Yeteri sayıda FACTS cihazlarına sahip İletim Şirketleri sistem güvenilirliği adına çok önemli avantajlara sahip olabilmektedirler.
TÜBİTAK desteğinde gerçekleştirilen, uygulamalı ARGE projesi ile üretilmiş olan STATCOM Türk Mühendis,Araştırmacı ve Bilim Adamlarının teknolojik bilgi seviyesinin geldiği düzeyi göstermesi açısından da çok önemli bir gösterge ve gelişmedir.
IEEE ( İnstitute of Electrical and Electronics Engineers ) Makale Yayın Süreci:
1- IEEE yayınlanacak bir yayın öncelikle makale yayım kurallarına uygun olarak hazırlanarak, konferans makalesi olarak IEEE gönderilmektedir.
2- IEEE gönderilen makaleyi inceler ve uygun bulur ise gelin makalenizi Konferansta sunun der.Yayın kabulündeki temel koşul, gönderilen makalede geçen konunun orijinal bir çalışmaya ait olması ve yenilikler içermesidir.
3- IEEE tarafından düzenlenen Konferansta sunulan makale, IEEE tarafından daha önceden belirlenmiş olunan dinleyenler tarafından değerlendirilir ve sunuşu yapılan makale yayınlanabilir veya yayınlanacak içerikte değildir şeklinde karar alınır.
4- Yayınlanabilir kararı alınan bir makale bu sefer Journel Yayın Hakemlerine gönderilir.Özellikle yayın editörü ve hakemlerin görüşünün olumlu olması durumunda makale yayınlanabilir.Bu hakemler söz konusu makalede değişiklik ve düzeltmeler de isteyebilir.Bu durumda düzeltmeler için bir süre verilmektedir.
5- Bu incelemeyi de geçen makale bu sefer yayın sırasına girer.Bazen 6 ay kadar yayın için bekleyen makaleler olabilir.
İşte, STATCOM için yazılan sizlerle paylaşılan bu makale yukarda belirtilen süreçlerden geçerek yayınlanmaya değer bulunarak, IEEE tarafından yayımlanmıştır. Makalenin ÖZET ve SONUÇ bölümü Türkçe olarak verilmiş olup, orijinalliğin korunması için makale İngilizce olarak yayınlanmıştır.
Yener AKKAYA
Strtj.Gel.ve Per.İzl.Müd
STATCOM’un
kısaca temel işlevleri:
ÖZET :
Bu çalışmada, 154 kV, ± 50 MVAr gücündeki bir İletim STATCOM Sistemi’nin (T-STATCOM ) tasarımı ve uygulanması anlatılmıştır. Uygulamanın amacı birinci olarak reaktif güç kompanzasyonu ve terminal (bara) gerilim regülasyonu, ikinci olarak da güç sistemlerinde kararlılığın artırılmasıdır. Gerçekleştirilen T-STATCOM, paralel bağlı beş adet 10.5 kV, ± 12 MVAr anma gücündeki kaskad çok seviyeli çevirgeç tabanlı (Cascaded Multilevel Converter (CMC)) modüllerden oluşmaktadır. Modüllerdeki her faz beş adet seri bağlı H-Köprüden oluşmaktadır. Böylece, çevirgeç çıkış geriliminde faz-faz olarak 21 seviye görülmektedir. Modüler ve esnek tasarım özelliklerine sahip H-Köprülerden dolayı her CMC modülü için 250 kVAr/m3 değerindeki güç yoğunluğuna ulaşılmış, böylece sistem taşınabilirliği gerçekleştirilebilmiştir. Modüllerde kullanılan H-Köprülerin DA gerilimleri Değiştirilmiş Seçici Yerdeğiştirme (Modified Selective Swapping) Algoritması kullanılarak eşitlenmiştir. T-STATCOM Sisteminin kurulup işletmeye alındığı Sincan TM’deki 154 kV barada tam yükte yapılan saha testleri, sistemin durağan (steady-state) ve geçici rejim (transient) tepkilerinin son derece yeterli olduğunu göstermiştir.
SONUÇ :
Bu çalışma, bir araştırma ve teknoloji geliştirme projesi kapsamında tasarlanarak uygulanan 21-seviyeli kaskad çevirgeç tabanlı 154 kV, ± 50 MVAr anma gücündeki bir İletim STATCOM Sistemini anlatmaktadır. Gerçekleştirilen STATCOM’un temel amacı reaktif güç kompanzasyonu ve terminal (bara) gerilim regülasyonudur. Bu proje ile üretilmiş olan İletim STATCOM Sistemi dünya ölçeğindeki kaskad çok seviyeli çevirgeçli (CMC) STATCOM uygulamaları içinde Yüksek Gerilim IGBT (Insulated-Gate Bipolar Transistor) tabanlı ilk endüstriyel uygulamadır. Özel olarak tasarlanmış DSP (Digital Signal Processing) ve FPGA (Field Programmable Gate Array) yapılarından oluşan tamamen dijital kontrol sistemi ile 5 adet 10.5kV, ± 12 MVAr anma gücündeki CMC modülleri paralel olarak çalıştırılmaktadır.
Değiştirilmiş Seçici Yerdeğiştirme (MSS) Algoritması Konvansiyonel Seçici Yerdeğiştirme (CSS) algoritması ile karşılaştırıldığında H-köprülerin anlık DA gerilim dalgalanması % 25, ortalama DA gerilim dalgalanması da % 50 oranında azaltılmıştır. Böylece H-köprü DA gerilimlerinde CSS’ye oranla daha yüksek yarı-iletken anahtarlama kayıplarına rağmen mükemmel bir eşitleme sağlanmıştır. Ayrıca, Seçici Harmonik Eleme Modülasyon Tekniği kullanılarak çevirgeç çıkış faz-faz gerilimlerindeki 5., 7., 11. ve 13. gerilim harmonikleri başarıyla en aza indirilmiştir. Sahada gerçekleştirilen testler, ortak bağlantı noktasında faz-nötür gerilim dalga şeklindeki Toplam Harmonik Bozulmasının (THD), temel bileşene oranla % 0.9 gibi küçük bir değerde olduğunu göstermiştir. 154kV barada Toplam Talep Bozulumu (TDD) % 0.77 olarak ölçülmüştür. Ayrıca, geliştirilen sistemin geçici rejim (transient) tepkisi de son derece tatmin edici bulunmuştur. T-STATCOM Sistemi’nin tepki süresi, geçici rejim bileşenleri olmadan, tam yük değerleri için endüktif moddan kapasitif moda geçiş zamanı 80ms, kapasitif moddan endüktif moda geçiş zamanı 100ms olarak kaydedilmiştir. H-köprülerin bir arıza durumunda kolayca değiştirilebilecek şekilde modüler yapıda olmaları ve T-STATCOM Sistemi’nin taşınabilir ve esnek yapısı gerektiğinde yerinin değiştirilebilmesi açısından diğer önemli avantajlarıdır.