Hidroelektrik santrallerindeki hız regülatörlerinin yenilenmesine ilişkin modelleme ve saha çalışmaları


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2016

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: DERYA ÖZKAYA

Danışman: İLHAN KOŞALAY

Özet:

Ülkemizdeki elektrik üretimi, artan enerji talebini karşılamakta yetersiz kaldığından arz talep dengesizliğini gidermek için mevcut elektrik üretim santrallerinde rehabilitasyon çalışmaları gerçekleştirilmektedir. Bu tez çalışmasında da böyle bir rehabilitasyon çalışması kapsamında eski tip mekanik hız regülatörünün yeni tip dijital hız regülatörü ile yenilenmesi sürecinde tasarlanan iki farklı kontrolcünün performansları karşılaştırılmıştır. Yapılan çalışmaların başlangıcında proje kapsamındaki Kadıncık I Hidroelektrik Santrali’ne ait fiziksel özellikler ve mekanik hız regülatörü ile yapılan saha ölçümleri kullanılarak santralin matematiksel modeli oluşturulmuştur. Çalışmanın devam eden süreçlerinde doğrulanan model kullanılarak kontrolcüler tasarlanmış ve bu kontrolcülerin simülasyon ortamındaki performansları karşılaştırıldıktan sonra saha uygulaması gerçekleştirilmiştir. İlk olarak klasik PI (Proportional –Integral) kontrolcü ile testler gerçekleştirilmiş ardından modern yaklaşıma ait Flatness tabanlı ileri yönlü kontrolcü ile saha uygulamaları yapılmıştır. Modern ve klasik yaklaşımlara ait bu iki kontrolcü karşılaştırıldığında Flatness tabanlı ileri yönlü kontrolcü ile %25 daha hızlı yatışma süresi tepkisi elde edilmiştir.AbstractRehabilitation studies are performed in present electric power plants to remove supply and demand unbalance which is a result of inadequacy in electrical power generation to compensate increasing power demand in our country. In this thesis study, two different controllers’ performances are compared with each other, which are designed at the renewal process of a mechanical speed governor with a digital one as a part of a rehabilitation study. At the beginning of the study, the mathematical model of a hydro electrical power plant which is in the scope of the project is constituted by using physical characteristics of Kadıncık I Hydroelectric Power Plant and field measurements made by mechanical speed governor. During the ongoing process, controllers are designed using validated model and field application is performed after comparing the performances of the controllers in a simulation area, MATLAB/Simulink. Firstly, the tests are performed by classical PI (proportional integral) controller and then field applications are performed by modern flatness based feed forward controller. When these classical and modern controllers are compared with each other, flatness based feed forward controller gives %25 faster settling time response.