STATİK SENKRON KOMPANZATÖRLERİN YAPAY SİNİR AĞLARI İLE KONTROLÜ

Abstract

Günümüzde enerji talebinin artması ve hassas cihazların kullanımının yaygınlaşması, enerji verimliliği ve güç kalitesi gibi kavramların ortaya çıkmasına sebep olmuştur. Gerilim çökmeleri, yükselmeleri, reaktif güç ve harmonikler, karmaşık güç sistemlerinin en önemli kalite problemleridir. Bu problemleri en aza indirmek için reaktif güç kompanzasyonu yapmak etkin bir yöntemdir. Güç elektroniği elemanlarının gelişmesiyle birlikte geleneksel mekanik anahtarlamalı şönt reaktör/kondansatör gruplarıyla yapılan kompanzasyonun yerini evirici tabanlı statik kompanzatörler almaya başlamıştır. Esnek Alternatif Akım İletim Sistemleri olarak söylenen bu cihazların başında Statik Senkron Kompanzatör (STATCOM) gelmektedir. Bu tez çalışmasında, şebekeden beslenen bir yüke paralel bağlanan STATCOM ile reaktif güç kompanzasyonu incelenmiştir. Evirici tabanlı STATCOM' un ürettiği gerilimin genliği kontrol edilerek reaktif güç kompanzasyonu yapılabilir. Dolayısıyla, reaktif güç kompanzasyonu için eviricinin DC besleme gerilimi ya da darbe genişlik modülasyonu indeksi kontrol edilmelidir. Bu tez çalışmasında, yapay sinir ağları (YSA) ile eviricinin modülasyon indeksi kontrol edilmek suretiyle reaktif güç kompanzasyonu yapılmıştır. YSA kontrollü STATCOM' un benzetim çalışmaları, hazırlanan MATLAB *.m dosyalarından ve ayrıca tasarlanan MATLAB/Simulink ortamından elde edilmiştir. YSA ve PI kontrollü STATCOM' un reaktif güç kompanzasyon performansını gösteren benzetim sonuçları, YSA kontrollü STATCOM' un etkinliğini göstermektedir. Anahtar Kelimeler: Güç Kalitesi, Reaktif Güç Kompanzasyonu, STATCOM, PI kontrolör, YSA kontrolör.

Neural Network Control of Static Synchronous Compensators In last years, increasing energy demands and widespread use of precision equipment has led to concepts of energy efficiency and power quality. Voltage drops, surges, harmonics and reactive power are the most important quality problems of complex power system. To minimize this problem, reactive power compensation is an effective method. With developments in power electronic devices, inverter-based static compensators have become popular rather than conventional compensation techniques based on mechanically switched shunt reactor or capacitor groups. Static Synchronous Compensator (STATCOM) is the most prominent devices, known as Flexible AC Transmission Systems. In this thesis, reactive power compensation is studied by using STATCOM which is connected to load fed from power system. Reactive power compensation can be accomplished by controlling the inverter voltage in the inverter based STATCOMs. Hence, DC supply voltage or pulse with modulation index should be controlled for the reactive power compensation. In this study, reactive power compensation is performed by controlling the modulation index with Neural Networks (NN). Simulation results of neural network based STATCOM are obtained from the prepared MATLAB *.m files and the designed MATLAB / Simulink environment also. Simulation results showing the reactive power compensation performance of PI and NN controlled STATCOM represent the effectiveness of the NN controlled STATCOM. Keywords: Power Quality, Reactive Power Compensation, STATCOM, PI Controller, Neural Network Controller.