Konu Başlıkları
10 bölüm ve 40 konu başlığıyla dersin tamamı.
01 Güç Sistemlerine Giriş ve Temel Kavramlar 4 konu
Elektrik güç sistemi, elektrik enerjisinin üretim, iletim, dağıtım ve tüketim aşamalarını kapsayan büyük bir mühendislik sistemidir. Üretim tesislerinde jeneratörler aracılığıyla elektrik enerjisi oluşturulur ve transformatörler yardımıyla iletim için uygun gerilim seviyesine çıkarılır. İletim sistemleri enerjiyi uzak mesafelere taşırken dağıtım şebekeleri…
Örnek soru: Hat gerilimi 400 V olan dengeli üç fazlı bir yük, hat akımı 25 A ile çalışmakta ve güç fak...
- Güç Sistemlerinin Yapısı
- Tek Hat Diyagramı
- Bara ve Bara Büyüklükleri
- Aktif, Reaktif ve Görünür Güç
02 Per-Unit Sistemi 4 konu
Per-unit sistemi, güç sistemlerinde gerilim, akım, empedans ve güç gibi büyüklükleri seçilen baz değerlere göre normalize etmek için kullanılır. Bir büyüklüğün per-unit değeri, gerçek değerin ilgili baz değere oranıdır. Bu yöntem özellikle farklı gerilim seviyelerine sahip transformatörlü sistemlerin analizini kolaylaştırır.…
Örnek soru: Baz gücü 100 MVA ve baz gerilimi 230 kV (hat gerilimi) olan bir sistemde baz empedansı kaç...
- Per-Unit Sisteminin Temelleri
- Baz Güç ve Baz Gerilim
- Baz Empedans ve Admittans
- Per-Unit Değerlerin Baz Değişiminde Dönüştürülmesi
03 Güç Sistemi Elemanlarının Modellenmesi 4 konu
Senkron jeneratörler güç sistemi analizinde gerilim kaynağı ve empedans içeren eşdeğer modellerle temsil edilebilir. Basitleştirilmiş modelde jeneratörün iç elektromotor kuvveti ile senkron empedansı dikkate alınır. Analizin türüne göre geçici, alt geçici veya sürekli durum reaktansları kullanılabilir. Kısa devre analizlerinde özellikle…
Örnek soru: Uzunluğu 50 km olan bir hattın iletkeni 240 mm² kesitlidir ve iletkenin özdirenci 1,72·10⁻...
- Jeneratörlerin Eşdeğer Modelleri
- Transformatörlerin Güç Sistemi Modeli
- İletim Hatlarının Seri Empedans Modeli
- Yük Modelleri
04 Yük Akışı Analizi 4 konu
Yük akışı analizi, belirli bir işletme koşulunda güç sistemindeki bara gerilimlerini, gerilim açılarını ve hatlardaki aktif-reaktif güç akışlarını belirlemek için yapılır. Sistemin yük ve üretim bilgileri giriş olarak kullanılır. Sonuçlar, hatların yüklenmesi ve gerilim profilinin değerlendirilmesine imkan verir. Yük akışı…
Örnek soru: Yük akışında PQ tipindeki bir baranın belirtilen güçleri P ve Q olduğuna göre, çözümde han...
- Yük Akışı Probleminin Amacı
- Slack, PV ve PQ Baraları
- Gauss-Seidel Yöntemi
- Newton-Raphson Yöntemi
05 Yük Akışı Sonuçları ve Sistem İşletme Analizi 4 konu
Yük akışı sonucunda her bara için gerilim büyüklüğü ve faz açısı elde edilir. Gerilimlerin nominal değere göre çok düşük veya yüksek olması işletme açısından sorun oluşturabilir. Düşük gerilimler özellikle aşırı yüklenmiş bölgelerde görülebilir. Gerilim profilinin iyileştirilmesinde reaktif güç desteği, transformatör…
Örnek soru: Bir hatta V₁ = 1,02 pu, V₂ = 0,98 pu, X = 0,20 pu ve δ = 5°'dir. Bara 1'den hatta çekilen...
- Bara Gerilimlerinin Değerlendirilmesi
- Hat Güç Akışları ve Kayıplar
- Gerilim Açısı ve Aktif Güç Akışı
- Reaktif Güç Desteği ve Gerilim Kontrolü
06 Kısa Devre Analizi ve Simetrik Bileşenler 4 konu
Kısa devre analizi, güç sistemlerinde arıza sırasında oluşabilecek akımların ve gerilimlerin belirlenmesi için yapılır. Arıza akımları ekipmanların termik ve elektromekanik dayanımlarının değerlendirilmesinde kullanılır. Üç faz kısa devresi, faz-faz kısa devresi ve faz-toprak arızaları temel arıza türlerindendir. Kısa devre akımının büyüklüğü…
Örnek soru: Bir baranın Thevenin eşdeğeri E = 1,0 pu ve pozitif sıra empedansı Z₁ = j0,25 pu’dur. Üç f...
- Kısa Devre Analizinin Temelleri
- Simetrik ve Asimetrik Arızalar
- Simetrik Bileşenler Yöntemi
- Pozitif, Negatif ve Sıfır Sıra Bileşenleri
07 Güç Sistemi Kararlılığı 4 konu
Rotor açı kararlılığı, senkron makinelerin bozucu bir etki sonrasında birbirleriyle senkron çalışmayı sürdürebilme yeteneğidir. Büyük kısa devreler, üretim kayıpları ve ani yük değişimleri rotor açılarında önemli değişikliklere yol açabilir. Elektriksel güç ile mekanik giriş gücü arasındaki dengenin korunması temel konudur.…
Örnek soru: Nominal gücü 200 MVA ve atalet sabiti H = 5 s olan bir senkron generatörün rotorunda depol...
- Rotor Açı Kararlılığı
- Geçici Kararlılık
- Kritik Temizleme Açısı ve Süresi
- Frekans ve Gerilim Kararlılığı
08 Ekonomik Yük Dağıtımı ve Güç Sistemi İşletimi 4 konu
Ekonomik yük dağıtımı, toplam talebi karşılamak üzere çalışan üretim birimlerinin güçlerinin ekonomik açıdan uygun şekilde belirlenmesini amaçlar. Amaç genellikle toplam yakıt maliyetini veya üretim maliyetini azaltmaktır. Jeneratörlerin maliyet karakteristikleri birbirinden farklı olabilir. Üretim limitleri ve sistem kısıtları dikkate alınarak optimum…
Örnek soru: Bir ünitenin maliyeti C(P) = 0,02P² + 20P + 100 $/h'dir. P = 200 MW'da artımlı maliyet dC/...
- Ekonomik Yük Dağıtımının Temelleri
- Jeneratör Maliyet Fonksiyonları
- Artımsal Yakıt Maliyeti
- İletim Kayıplarının Ekonomik Dağıtıma Etkisi
09 Frekans Kontrolü ve Otomatik Üretim Kontrolü 4 konu
Bir güç sisteminde aktif üretim ile tüketim arasındaki denge frekans davranışını belirler. Üretim aniden azalırsa döner makinelerin kinetik enerjisi geçici olarak açığı karşılar ve sistem frekansı düşmeye başlar. Üretimin artırılması veya yükün azaltılması frekansın yeniden toparlanmasına yardımcı olur. Frekans kontrolü…
Örnek soru: Bir bölgede frekans duyarlılık katsayısı (frekans bias) β = 400 MW/Hz'dir. Yük 200 MW artı...
- Yük-Frekans Dengesi
- Hız Regülatörü ve Primer Frekans Kontrolü
- Sekonder Frekans Kontrolü ve AGC
- Enterkonnekte Sistemlerde Alanlar Arası Güç Alışverişi
10 Güç Sistemi Durum Kestirimi ve Modern Analiz 4 konu
Durum kestirimi, güç sisteminin gerçek işletme durumunu ölçülen verilerden tahmin etmeyi amaçlar. Bara gerilim büyüklükleri ve açıları temel durum değişkenleridir. Ölçümler doğrudan tüm durum değişkenlerini vermeyebileceği için matematiksel kestirim yöntemleri kullanılır. Ölçüm hataları ve gereksiz veriler nedeniyle istatistiksel yöntemlerden yararlanılır.…
Örnek soru: Bir durum kestirim probleminde m = 20 ölçüm ve n = 10 durum değişkeni vardır. Ölçüm fazlal...
- Durum Kestiriminin Temelleri
- Ölçüm Hataları ve En Küçük Kareler Yöntemi
- SCADA ve PMU Verileri
- Güç Sistemi Analizinde Modern Bilgi Teknolojileri