Akıllı Şebeke Sisteminin Anadolu Üniversitesi Mühendislik Fakültesi için Matlab/Simulink Ortamında Modellenmesi



Benzer belgeler
AKILLI ŞEBEKELER Smart Grids. Mehmet TÜMAY Taner TOPAL

Onur ELMA TÜRKIYE DE AKILLI ŞEBEKELER ALT YAPISINA UYGUN AKILLI EV LABORATUVARI. Yıldız Teknik Üniversitesi Elektrik Mühendisliği

Endüstriyel Uygulamalarda Enerji Verimliliği ve Kompanzasyon Çözümleri. Yiğit Özşahin

Daha Yeşil ve Daha Akıllı: Bilgi ve İletişim Teknolojileri, Çevre ve İklim Değişimi

TÜRKİYE RÜZGAR ENERJİSİ POTANSİYELİ. Mustafa ÇALIŞKAN EİE - Yenilenebilir Enerji Kaynakları Şubesi Müdür Vekili

Doç. Dr. Mehmet Azmi AKTACİR HARRAN ÜNİVERSİTESİ GAP-YENEV MERKEZİ OSMANBEY KAMPÜSÜ ŞANLIURFA. Yenilenebilir Enerji Kaynakları

ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI

Güneşin Gölgesinde Kalan Türkiye

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI

e-bulten DOKÜMAN NO: PR/8.5/001 REVİZYON NO:00 YAYIN TARİHİ: 02/12/2015 SAYFA NO: Sayfa 1 / 5

Modüler Hibrid Enerji İstasyonu- MOHES

Mikroşebekeler ve Uygulamaları

NEDEN AKILLI ŞEBEKELER?

Yüksek Verimli Transformatörlerin Yatırım Geri Dönüş Sürelerinin İncelenmesi

Akıllı Şebekeler İçin Haberleşme Çözümü. A Communication Solution For Smart Grids

FOTOVOLTAİK SİSTEMLER ŞEBEKEYE BAĞLI OLDUĞUNDA OLUŞAN SORUNLAR Çiğdem KANDEMİR Doç.Dr.Mehmet BAYRAK

Güneşten Elektrik Üretme Zamanı! Etik Olarak Doğru, Finansal Olarak Akılcı, Çocuklarımızın Geleceği için Kritik Bu Yatırımı Yapmalıyız!

GÜNEŞ PİLİNİN MATEMATİKSEL MODELLENMESİ VE MATLAB İLE SİMÜLASYONU

Hibrit Yenilenebilir Enerji Sistemlerinin Ekonomik Analizi

Yeniden Yapılanma Süreci Dönüşüm Süreci

GÜNEŞ TAKĐP SĐSTEMĐ (2-YÖNLÜ) SOLAR TRACKING SYSTEM (2-WAY)

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARIMIZ VE ELEKTRİK ÜRETİMİ. Prof. Dr. Zafer DEMİR --

DÜNYADA VE TÜRKİYEDE BİNALARDA KULLANİLAN YENİLENEBİLİR ENERJİ (GÜNEŞ VE RÜZGÂR) SİSTEMLERİNİN İNCELENMESİ

TÜRKIYE NİN MEVCUT ENERJİ DURUMU

Yenilenebilir olmayan enerji kaynakları (Birincil yahut Fosil) :

T.C. İZMİR KÂTİP ÇELEBİ ÜNİVERSİTESİ BİLİMSEL ARAŞTIRMA PROJELERİ KOORDİNASYON BİRİMİ

Küçük ve Mikro Ölçekli Enerji Yatırımları için Hibrit Enerji Modeli

A.Ü. İKİ EYLÜL KAMPÜSÜNDE GÜNEŞ/RÜZGÂR VERİLERİNİ İZLEME VE HİBRİT ENERJİ SİSTEMİNİN KURULMASI*

Yaz Puantı ve Talep Yönetimi

A S T E K AKILLI ŞEBEKELER ELEKTRİK SAYAÇLARI UZAKTAN OKUMA SİSTEMİ SMART GRID SMART ENERGY SYSTEMS FOR PLANET S FUTURE

GÜNE ENERJ PV Sistemleri: PV uygulamaları

Akıllı Şebekelerde Enerji Depolama Çözümleri

Synergi Gas. Gelişmiş Hidrolik Modelleme. Doğalgaz dağıtım şebekeleri için optimizasyon ve simülasyon yazılımı ARCUMSOFT

Konya Sanayi Odası. Ocak Enis Behar Form Temiz Enerji twitter/enisbehar

Erkut KIRMIZIOĞLU Bilim, Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı

Ev Tipi Yenilenebilir Hibrit Sistem İçin Mikro-Genetik Algoritma ile Optimal Yük Planlaması

Sağlık, Turizm ve Yerleşkelerde Kojenerasyon Uygulamaları

ENERJİ VERİMLİLİĞİ & ELEKTRİK TARİFELERİ

TÜRKİYE'DE YENİLENEBİLİR ENERJİ

Akıllı Su Yönetimi Bileşenleri

Neden Şebekeden Bağımsız yada Hibrit Sistemler

RETScreen International ve ALWIN Yazılımları Kullanılarak Rüzgar Enerji Santrali Proje Analizi

MARKA SOLAR ENERJI SISTEMLERI

RES İLETİM SİSTEMİ BAĞLANTILARI VE MEVZUAT SÜREÇLERİ

Fatih YAZITAŞ Yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğü Yeni Teknolojiler ve Destek Daire Başkanı

ENERJĠ TÜKETĠMĠNE ETKĠ EDEN AĞIRLIK - HIZ PARAMETRESĠNĠN ENERJĠ VERĠMLĠLĠĞĠNE ETKĠSĠNĠN ĠNCELENMESĠ

Elektrik Üretiminde Enerji Verimliliği için KOJENERASYON VE TRİJENERASYON

Enerji Verimliliğinde Akıllı Şebekelerin Rolü ULUSLARARASI İSTANBUL AKILLI ŞEBEKELER KONGRE VE SERGİSİ

Ar-Ge Projeleri. 1-) Depolama sistemleri için en iyi dünya örnekleri incelenerek, ADM EDAŞ şebekesi için optimum uygulamanın belirlenmesi.

ENERJİ VERİMLİLİĞİ MÜCAHİT COŞKUN

HASTANE & OTEL & ALIŞVERİŞ MERKEZİ VE ÜNİVERSİTE KAMPÜSLERİNDE KOJENERASYON UYGULAMALARI / KAPASİTE SEÇİMİNDE OPTİMİZASYON

Elektrik Üretiminde Enerji Verimliliği için KOJENERASYON VE TRİJENERASYON

Yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğü. Türkiye Rüzgar Enerjisi Kongresi 8 Kasım 2012

Mehmet Zile. Uygulamalı Teknoloji Yüksekokulu Mersin Üniversitesi Özet. 2. Güneş Ve Rüzgar Enerji Sistemleri İle İlgili Bilgiler

Dünyada Enerji Görünümü

2012 SEKTÖR RAPORU TEMSAN TÜRKİYE ELEKTROMEKANİK SANAYİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

ŞEBEKEDEN BAĞIMSIZ MİKRO ŞEBEKELERDE ENERJİ YÖNETİMİNİN ROLÜ

CARRIER ve ENERJİ VERİML

İZMİR KEMALPAŞA ORGANİZE SANAYİ BÖLGESİ GÜNEŞ SANTRALİ UYGULAMASI

Alçak Gerilim PV Sistemler için Akıllı Şebeke Kontrolcüsü

İş Dünyası ve Sürdürülebilir Kalkınma Derneği Toplantısı 1 Nisan 2013

Türkiye nin Enerji Politikalarına ve Planlamasına Genel Bakış

ULUSLARARASI ENERJİ KONGRESİ VE FUARI/ EIF 2014 PROGRAM INTERNATIONAL ENERGY CONGRESS AND FAIR / EIF 2014 PROGRAMME

İÇİNDEKİLER TABLO VE ŞEKİLLER...

ENDÜSTRİYEL. Pazarlara Yönelik Sinyal İletim Çözümleri

ULUSLARARASI ENERJİ KONGRESİ VE FUARI/ EIF 2014 PROGRAM INTERNATIONAL ENERGY CONGRESS AND FAIR / EIF 2014 PROGRAMME

SolarEdge Kurumsal. Sertac LACINKAYA. İstanbul Mart SolarEdge

TMMOB ELEKTRİK MÜHENDİSLERİ ODASI. OLGUN SAKARYA / SBF-ANKARA EMO Enerji Birim Koordinatörü 1

Dağıtık Üretim Tesislerinin Şebeke Entegrasyonunda Yaşanabilecek Olası Problemler ve Entegrasyon Analizleri

HİZMET BİNALARINDA KOJENERASYON & TRIJENERASYON. UYGULAMALARI ve OPTİMİZASYON

Sürdürülebilirlik ve Kaynak Verimliliğine Yönelik Güncel Gelişme ve Yaklaşımlar

OFF-GRID veya STAND-ALONE INVERTER NEDİR?

DÜNYA DA VE TÜRKİYE DE GÜNEŞ ELEKTRİĞİNDE GELİŞMELER

Isparta-Senirkent İlçesinde Güneş Enerjisi Potansiyeli Üzerine Bir Araştırma

Güneş Enerji Sistemleri.

SOĞUTMANIN GELECEĞİ: ENERJİ-VERİMLİ KLİMALAR İÇİN FIRSATLAR*

Fatih Kölmek. ICCI Uluslararası Enerji ve Çevre Fuarı ve Konferansı 25 Nisan 2012, İstanbul, Türkiye

Genel Bakış. Dünyanın yalnızca 30 dakika boyunca aldığı güneş ışınımı, dünya üzerinde harcanan toplam yıllık enerjinin tamamını karşılayabilir.

ŞEBEKE BAĞLANTILI FOTOVOLTAİK ELEKTRİK ÜRETİM SİSTEMLERİNİN GÜÇ KALİTESİNE ETKİLERİ VE PERFORMANS ANALİZİ

RAYLI SİSTEMLERDE ENERJİ OTOMASYONU İLE HAT KAYIPLARININ AZALTILMASI Taciddin AKÇAY 1 Y.Doç.Dr. Aysel ERSOY 2

KOJENERASYON - TRIJENERASYON. UYGULAMALARI ve KAPASİTE SEÇİMİNDE OPTİMİZASYON

SEMPOZYUMU KASIM 2015 ANTALYA. Dr. Yakup UMUCU

TÜRKİYE RÜZGAR VE GÜNEŞ ENERJİSİ POTANSİYELİ. Mustafa ÇALIŞKAN EİE - Yenilenebilir Enerji Kaynakları Şubesi Müdür Vekili

2ME ENDÜSTRİYEL TESİSLER MADENCİLİK LTD.ŞTİ EMİN BİLEN (TEMMUZ 2017-İSTANBUL)

MULTIPLAN Sürdürülebilir Sistemler Serisi LEED Sertifikasyonu

BİYO ENERJİ İLE ÇALIŞAN İKLİMLENDİRME VE ELEKTRİK ÜRETİM SANTRALİ. Çevre dostu teknolojiler

Elektrik Enerji Sistemlerinin Ekonomik İşletilmesi ve Enerji Verimliliği

KÖMÜRÜN ENERJİDEKİ YERİ

Küçük Rüzgar Türbini ve PV Güç Sistemi Modellemesi

GÜNEŞ PİLLERİ (FOTOVOLTAİK PİLLER) II. BÖLÜM

Giriş DÜZCE ŞARTLARINDA BİR KONUTUN ENERJİ İHTİYACININ GÜNEŞ ENERJİSİ İLE KARŞILANMASI İÇİN EN UYGUN SİSTEMİN BELİRLENMESİ VE KURULUMU

İstanbul Bilgi Üniversitesi Enerji Sistemleri Mühendisliği. Çevreye Duyarlı Sürdürülebilir ve Yenilenebilir Enerji Üretimi ve Kullanımı

Ar-Ge Projeleri ve Tamamlanan Ar-Ge Projeleri Sonuçları

Enerji-Ekonomi-Ekoloji Politikaları ve Karar Destek Sistemleri

WETEX. Su - Elektrik ve Çevre Teknolojileri Fuarı Nisan 2013 / Dubai. BEZE Group, WETEX 2013 Türkiye yetkili satış ajansıdır.

Enerji Teknolojilerini Bizimle Takip Edin e-mobility Nanogen Teknoloji & UTES Endüstriyel ve RWE İşbirliği ile Türkiyede

Fotovoltaik Teknoloji

Araştırma Makalesi / Research Article. Doğal Gaz Enerjisi ve Konut Isıtmada Kullanımının Deneysel Araştırılması, Siirt İli Örneği

SINIRSIZ TEMİZ ENERJİ İLE KALKINAN BİR GÜRSU PROJESİ

ŞEHİR YÖNETİMİ Şubat 2018

Transkript:

Akıllı Şebeke Sisteminin Anadolu Üniversitesi Mühendislik Fakültesi için Matlab/Simulink Ortamında Modellenmesi Modeling of Smart Grid System for Engineering Faculty of Anadolu University in Matlab/Simulink Özge Ayvazoğluyüksel Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü Anadolu Üniversitesi Eskişehir, Türkiye ozgeayvazogluyuksel@anadolu.edu.tr Ümmühan Başaran Filik Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü Anadolu Üniversitesi Eskişehir, Türkiye ubasaran@anadolu.edu.tr Özetçe Günümüzde elektrik üretimi, kaynakları fosil yakıtlar (kömür, petrol, doğalgaz) olan büyük merkezi güç üretim istasyonları aracılığıyla sağlanmakta ve bu kaynakların kullanımı çevre kirliliği ve küresel ısınma gibi önemli problemlerin ortaya çıkmasına sebep olmaktadır. Elektrik üretiminde hidrokarbon bağımlılığını azaltmak için, alternatif enerji kaynakları dünyada büyük önem kazanmaktadır. Özellikle, güneş ve rüzgâr enerjisi kaynakları, çevresel etkilerinin en az olması ve hava kirliliğine neden olmaması nedeniyle oldukça dikkat çekmektedir. Bu kaynakların şebekeye entegrasyonu ile elde edilen akıllı şebeke sistemlerinde, kurulan çift yönlü haberleşme mekanizması sayesinde tüketiciler aynı zamanda üretici konumuna geçmektedir, böylece hem üretici hem de tüketici güç tüketimini kontrol yetkisine sahip olmaktadır. Bu çalışmada, Anadolu Üniversitesi (A.Ü.) Mühendislik Fakültesi için Matlab/Simulink ortamında örnek bir akıllı şebeke modeli oluşturulmuştur. Bu sistem ile şebeke ve binalar arasında çift yönlü yük akışı sağlanmış, böylece enerji verimliliği arttırılarak temiz enerji ve yeşil bina olanaklarının genişletilmesi hedeflenmiştir. Elde edilen sonuçlar grafikler hâlinde sunulmuştur. Anahtar Kelimeler Akıllı Şebekeler; Güneş Enerjisi; Modelleme Abstract Nowadays, electricity production is provided by large-scaled central power production stations that have sources of fossil fuels (coal, oil, natural gas) and using these sources cause some important problems to occur such as environmental pollution and global warming. To reduce hydrocarbon dependency in electricity production, alternative energy sources are becoming more important in the world. Especially, wind and solar energy sources call much attention due to having the least environmental effects and not causing weather pollution. In smart grids which are obtained by integration of these sources to grid, consumers are also producers with the help of setting up two way communication mechanism, so both consumer and producer have authority to control power consumption. In this study, an example of smart grid model is obtained in Matlab/Simulink for Engineering Faculty of Anadolu University (A.U.). With this system, two-way power flow is provided between grid and buildings, so clean energy and green building opportunities increase is aimed by improving energy efficiency. The achieved results are presented with graphs. Keywords Smart Grids; Solar Energy; Modelling I. GIRIŞ Güç sistemleri konusunda başarılı sonuçların ortaya çıkması, bu sistemlerin gittikçe karmaşıklaşan şartlar altında etkili bir şekilde uygulanabilirlik kazanması için yenilikçi sistemlerin geliştirilmesi ile sağlanacaktır. Haberleşme, bilgi teknolojileri, kontrol sistemleri gibi alanlarda yapılan çalışmalar ile elektrik şebekelerinin daha verimli, güvenli ve yönetilebilir olması yönündeki düşünceler akıllı şebeke kavramını doğurmuştur. Teknolojik ve sosyal gelişmeler sonucunda bireyin gündelik yaşamında enerjiye olan bağımlılığının artması, dünya nüfusunun artışı ile birlikte fosil yakıta dayalı enerji

rezervlerinin azalması, yoğun sanayileşmenin ve verimsiz enerji tüketiminin çevresel etkilerinin görülmeye başlaması gibi etmenler akıllı enerji yönetimini zorunlu kılmaktadır [1]. Akıllı şebekeler, haberleşme ve bilgi teknolojilerinin elektrik güç sistemlerine entegrasyonunu sağlayarak performansı arttırmaktadır. Bu sistemler, üretici ve tüketici arasında gerçek zamanlı haberleşme ve kontrol platformu sağlayarak enerji kullanımının çevresel, mali ve teknik konular açısından optimize edilmesine olanak vermektedir [2]. Akıllı şebeke tasarımları, birbiriyle bağlantılı düğüm noktalarının veri entegrasyonu ve analizi ile birlikte gözlemlenebilirlik özelliğine sahip olması açısından sistem uygulaması ve kontrolüne büyük katkı sağlamaktadır. Bu bakımdan kendi kendini yönetebilen, güvenilir akıllı şebekeler, güç sistemlerinin geleceğini oluşturmaktadır [3]. Bu çalışmada, Eskişehir A.Ü. Mühendislik Fakültesi için Matlab/Simulink ortamında SimPowerSystems blokları kullanılarak; trafolar, akıllı ölçerler, elektrik iletim hatları gibi bileşenler ile örnek bir akıllı şebeke sistemi oluşturulmuştur. Bu sayede üretici ve tüketici arasında kurulan çift yönlü yük akışı ile enerjinin kullanımı ve iletimi konusunda gelişmeler sağlanmış, enerji verimliliği arttırılmıştır. Çalışmada, binaların ihtiyaç duyduğu enerji hem şebekeden hem de güneş panellerinden elde edilmiştir. Binalardaki tüketimin az olduğu durumda fazla olan enerji şebekeye geri verilmiştir. Benzer şekilde güneş panelleriyle üretilen elektriğin yetersiz kaldığı durumda ihtiyaç duyulan enerji şebekeden karşılanmıştır. Böylece arz ve talep enerji ilişkisine ve tüketicilerin kişisel enerji ihtiyaçlarına, güneş enerjisinin kullanımı ile yanıt verme imkanı sağlanarak sistem daha akıllı bir hâle getirilmiştir. Benzer bir çalışma Texas Austin Üniversitesi nde Pecan Street projesi kapsamında gerçekleştirilmektedir [4]. II. METHOD Çalışmada kullanılacak yazılımın, kayıt edilmiş verinin entegrasyonuna ve etkin biçimde kullanılmasına uygun olması büyük önem taşımaktadır. Çalışmanın amacı ve tasarlanacak model göz önünde bulundurulduğunda yazılım aracı olarak Matlab/Simulink kullanılmasına karar verilmiştir. Oluşturulmak istenen modelde her noktadaki gerilimin ve her trafoya giren yük akışının görüntülenmesi hedeflenmiştir. Bu sebeple en uygun simülasyon tipi zaman alanında yük akışı olarak belirlenmiştir. Bu simülasyon tipi, kullanıcı tanımlı zaman aralıkları içerisinde seri yük akışı probleminin çözümünü üretmektedir [5]. Bu çalışmada, 1 dakika zaman aralıklarında elde edilen veri kullanılarak bir gün içerisinde toplam 1440 tane yük akış çözümü sağlanmıştır [6]. Elde edilen yük akışı simülasyonu ile seri yük çözümleri üretmekle birlikte istenilen zaman aralıklarında sistemin durum değişikliklerinin görüntülenmesi sağlanmaktadır. Çalışmada, binaların tüketimi için gerekli olan enerji hem şebekeden hem de güneş panellerinden sağlanmıştır. A.Ü. Mühendislik Fakültesi nin bir dakika aralıklarla kayıt altına alınmış günlük enerji tüketimi A.Ü. Yapı İşleri ve Teknik Daire Başkanlığı ndan elde edilmiştir. İleride kurulması planlanan güneş paneli sisteminden elde edilecek veriler ise daha önce kurulu olan panel sisteminin kayıtlı verileri ve bölgenin güneşlenme süresi göz önünde bulundurularak tahmin yoluyla akıllı şebeke sistemine entegre edilmiştir. Şebeke güç talebi elde edilirken herhangi bir kontrol mekanizması kullanılmamıştır. Binaların tükettiği toplam enerji miktarından, güneş panelleri ile üretilecek güneş enerjisi miktarı çıkarılarak şebekeden talep edilen ya da şebekeye verilen toplam güç değeri (1) ve (2) eşitlikleri kullanılarak belirlenmiştir. P tüketim = P şebeke + P güneş (1) P şebeke = P tüketim P güneş (2) Sadece aktif güç üretimi sağlayabilen, reaktif güç üretimi sağlayamayan fotovoltaiklerin sisteme entegre edilmesiyle birlikte aktif güç talebini düşürmesi beklenmektedir. Bu durum, elde edilen tasarım sayesinde sistemin kurulumu ve simülasyonların yapılması ile doğrulanmıştır. III. TASARIM Çalışmanın ilk kısmında, A.Ü. Mühendislik Fakültesi ne ait güç istasyonu, trafo, yük ve iletim hatları ile ilgili bilgiler Osmangazi Elektrik Dağıtım A.Ş. (OEDAŞ) tarafından sağlanmıştır. Bölgenin uydu görüntüsü Şekil 1 de gösterilmiştir. Şekil 1. A.Ü. Mühendislik Fakültesi Uydu Görüntüsü

Tablo 1. A.Ü. İki Eylül Kampüsü Trafo Bilgileri Tablo 2. A.Ü. İki Eylül Kampüsü İletim Hatları Bilgileri A.Ü. İki Eylül Kampüsü nde bulunan trafolara ve iletim hatlarına ait özellikler Tablo 1 ve Tablo 2 de verilmiştir. Elde edilen alt yapı bilgilerine göre A.Ü. İki Eylül Kampüsü nde 12 adet dağıtım trafosu bulunmaktadır. Bölgede mevcut bulunan trafolardan güç değerleri 630 kva ve 1000 kva olan iki adet trafo Mühendislik Fakültesi ne dağıtım yapmaktadır. Model tasarımında kullanılacak bilgilerin elde edilmesi ile birlikte A.Ü. Mühendislik Fakültesi için tasarlanan örnek akıllı şebeke Matlab/Simulink modeli Şekil 2 de verilmiştir. Modelde, güç istasyonlarından elde edilen enerji, modelin en solundaki blok ile sisteme sağlanmaktadır. Benzer şekilde bölgede mevcut bulunan yük değeri en sağda bulunan blokla tasarıma eklenmiştir. Ele aldığımız tüketim ve fotovoltaik üretim kapasiteleri sisteme entegre edilmiştir. Böylece modelde yer alan iki trafo kendilerine bağlı iki ayrı bölgenin yerleşimsel üretim ve tüketim profilleri kullanılarak yüklenmiştir. Bu trafoların çıkışlarına osiloskoplar bağlanarak çıkış güç değerleri gözlemlenmiştir. Osiloskop blokları modelde görüntülenmek istenen herhangi bir yere yerleştirilebilir. Tasarımda bulunan osiloskoplar sistemin durumunu görüntüleyerek akım ve gerilim tahmini yapabilmek adına önem taşımaktadır. Kayıt edilmiş verinin tasarlanan model ile simülasyonu, şebekenin herhangi bir noktasındaki durum tahmininin oldukça doğru bir şekilde yapılmasını sağlamaktadır. Fotovoltaiklerin dağıtım trafoları üzerindeki etkisi, bölgeden elde edilen veri ile gözlemlenebilir. Bu veri hem yerleşimsel tüketim hem de üretim (fotovoltaik) yük profillerinin modele entegrasyonu ile sağlanmaktadır. Tasarlanan model, bu yük profillerini şebekenin her noktasındaki gerilim, akım, aktif güç, reaktif güç ve güç faktörünü tahmin etmek için kullanabilmektedir [6]. Toplanan bu bilgi, model ile birlikte sistem durumunun düşük maliyetle hızlı bir şekilde değerlendirilmesini sağlayabilmektedir [7]. Şekil 2. A.Ü. Mühendislik Fakültesi Örnek Akıllı Şebeke Modeli [6]

IV. SIMULASYON Şekil 3. 1. Bölgenin Üretim ve Tüketim Profili Şekil 4. 2. Bölgenin Üretim ve Tüketim Profili Tasarımın tamamlanması ile birlikte simülasyon sonuçları grafikler ile elde edilmiştir. 630 kva ve 1000 kva güç değerlerine sahip trafolar için elde edilen yerleşimsel üretim- tüketim yük profilleri Şekil 3 ve Şekil 4 te gösterilmektedir. Bu profiller 1 dakika zaman aralıklarında kayıt altına alınan veriler ile elde edilmiştir. Bu grafiklere göre 24 saatlik zaman süresinde maksimum tüketim ve üretim değeri yaklaşık olarak 150 kw dir. Güneş paneli sisteminden sadece gündüz vakitlerinde enerji elde edileceği ve bu enerjinin öğle saatlerinde maksimum değerde olacağı güneş enerjisi veri tahmini yaparken dikkate alınmıştır. Panellerle elde edilen enerjinin binalarda tüketilen enerjiden fazla olması durumunda şebeke güç talebinin negatif olduğu görülmektedir. Bu durum şebekeden enerji almak yerine şebekeye enerji verildiğini, böylece tüketiciden üreticiye doğru bir yük akışının olduğunu göstermektedir. Fotovoltaik entegrasyonu öncesi ve sonrası trafolardaki toplam yük akışı Şekil 5 ve Şekil 6 da gösterilmiştir. Güneş enerjisi üretiminin olmadığı saatlerde binaların ihtiyaç duyduğu enerjinin tamamı şebekeden karşılanmaktadır. Bu saatlerde fotovoltaiklerin şebekeye bir etkisi olmadığı için Şekil 5 ve Şekil 6 da trafolardaki toplam yük akışının aynı olduğu görülmektedir. Fotovoltaik üretiminin enerji ihtiyacından daha fazla olduğu saatlerde ters yönde bir yük akışının gerçekleştiği ve maksimum yaklaşık olarak 50 kw lık enerjinin binalardan şebekeye geldiği gözlemlenmektedir. Bu şekilde oluşan çift yönlü yük akışı sayesinde gün içerisinde enerji kullanımının en yoğun olduğu saatlerde enerjinin etkin bir şekilde kullanımı sağlanmaktadır. Şekil 5. Fotovoltaik Entegrasyonu Öncesi Trafoların Toplam Yük Akışı Şekil 6. Fotovoltaik Entegrasyonu Sonrası Trafoların Toplam Yük Akışı

V. SONUÇ Şebekelerde çift yönlü yük akışının sağlanması tek yönlü akışa göre (kaynaktan yüke) dağıtım verimliliğini arttırmakla birlikte gerilim desteği sağlamakta ve üretim istasyonu tarafındaki talebi azaltmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynakları ve akıllı şebeke sistemleri konusunda gerekli alt yapı araştırmalarının yapılmasıyla birlikte sistem modeli Matlab/Simulink ortamında elde edilmiştir. A.Ü. Mühendislik Fakültesi ne ait verilerin modele entegre edilmesi ve simülasyonların tamamlanması sonucunda çift yönlü yük akışının sağlanması ile birlikte enerji verimliliğinin arttırıldığı gözlemlenmiştir. Daha ileriki çalışmalarda, A.Ü. Mühendislik Fakültesi ne güneş paneli sisteminin kurulumu ile birlikte Matlab/Simulink ortamında oluşturulan tasarımın hayata geçirilmesi amaçlanmaktadır. Sonuç olarak, örnek bir akıllı şebeke simülasyon uygulamasının elde edilmesi, bu çalışmanın ileride gerçek zamanlı uygulama olanağı bulabilmesi adına önem taşımakla birlikte ülkemizde de bu konuda yapılan çalışmalara katkı sağlaması hedeflenmektedir. KAYNAKÇA [1] Akçin, M., Kaygusuz, A., Akıllı Şebekelerde Kontrol ve Haberleşme: Günümüzden Geleceğe Fırsatlar, Otomatik Kontrol Ulusal Toplantısı, TOK2013, Malatya [2] Salehi, V., Laboratory-Based Smart Power System, Part I: Design and System Development, Smart Grid IEEE Transactions, September, 2012 [3] Farhangi, H., The Path of the Smart Grid, Power and Energy Magazine, IEEE, January-February, 2010 [4] Edgar, T. F., Utility of the Future Vision, Pecan Street Project [5] Kang, C. and Yuan, L., A Power Flow Solution by Newton- Raphson and Time Domain Simulation, School of Mathematical and Computer Sciences, China [6] Uriarte, M. and Hebner, R. E., Impact of Residential Photovoltaic Generation and Electric Vehicles on Distribution Transformers, Center for Electromechanics, April 08, 2013 [7] Mclean, A. J., Smart Grids in the City:Splintering Urbanism in a Smart Urban Future, Durham Unversity, 2013