Günümüz modern toplumunda, son derece güvenilir bir güç kaynağına duyulan ihtiyaç büyüktür. Hastaneler, veri merkezleri ve iletişim sistemleri gibi hayati öneme sahip cihazlar, kesintisiz ve güvenilir bir enerji akışına ihtiyaç duyarlar. Güç elektroniği dönüştürücüleri, güvenilirlikleri ve kolay kontrol edilebilirlikleri ile mevcut çözümler arasında yaygın olarak tercih edilmektedirler.
Ancak, birçok dönüşüm adımının ileri geri olması göz önünde bulundurulduğunda, bu güç dönüştürücülerin verimlilikle ilgili bazı sorunları bulunmaktadır. Bu durum, genel sistem verimliliğinin beklenenden daha düşük olmasına yol açar. Bu yüzden, DC güç dağıtım sistemleri önemli bir araştırma alanı olarak öne çıkmaktadır.
DC'nin geliştirilmesi için motivasyon, ilk olarak DC'nin uzun mesafelerde güç aktarımında daha verimli olduğunun anlaşılmasıyla başladı.
Bunun nedeni AC'nin DC'de bulunmayan bir reaktif güç talebine sahip olmasıdır, bu sadece aktif gücün aktarıldığı ve kaybın çok daha düşük olduğu anlamına gelir.
Son zamanlarda, fotovoltaik (PV) ve rüzgar gibi yenilenebilir enerji kaynakları giderek daha fazla önem kazanmıştır. Bu kaynaklar doğru akım (DC) üretirler, bu da alternatif akıma (AC) dönüşümü ve şebekeye entegre edebilmek için senkronizasyonu zorunlu kılar. Bu tür enerji kaynakları ile bir DC dağıtım ağı, merkezi elektrik şebekesi, mikro şebeke veya nano şebeke kurmak oldukça ilgi çekici bir konsepttir.
Burada, mikro şebeke ve nano şebeke hakkında daha ayrıntılı bilgilere yer verilmeyecek olsa da, gelecek için önemleri vurgulanmalı ve bunların ilgili olabileceği belirtilmelidir.
DC uygulaması, dönüşüm miktarını azaltacak ve bu da şebekedeki toplam kaybı doğrudan etkileyecektir. Bu durum, akü bankalarını ve elektrikli araçları (EV) da kapsar. Bir EV'nin şarj edilmesi için, pilin DC girişi gereklidir; bu, mevcut AC sisteminden dönüşümü ifade eder. Ayrıca, şebekeye enerji sağlayabilen akü bankaları da dönüşüm ve senkronizasyon gerektirir.
Bir DC dağıtım ağının uygulanmasında göz önünde bulundurulması gereken pek çok faktör bulunmaktadır; bunlar arasında şebeke çözümleri, gücün dağıtım yöntemi ve şebekenin ara bağlantılarının planlanması yer almaktadır.
Bu, DC'nin elektrik şebekesinde nerede kullanılacağını ve tüketicilere nasıl dağıtılacağını belirlemek için pratik çözümlerin önemini vurgular.
Halihazırda mevcut şebeke ile yapılabilecekler ve bunun bir kısmının yeniden kullanılma ihtimali nedir? Mevcut AC sistemi ve kullanılan kablolar, gelecekte DC için yeniden kullanılabilir mi?
Bence, dağıtım sistemleri için standartlaştırılmış gerilim büyüklüklerine sahip bir sistemin oluşturulması gerekiyor. Bu gerilim sorunları ve çözüm yolları hakkında araştırılması gereken bir dizi farklı öneri bulunmaktadır.
DC güç dağıtımının sıkça vurgulanan avantajlarından biri, verimliliğinin yüksek olmasıdır. DC'nin verimliliği, onu neyin ve nasıl daha verimli kıldığına dair daha detaylı araştırmalar gerektiren bir konudur.
AC ve DC sistemlerindeki dönüşüm kayıplarını karşılaştırmak önemlidir. Bu, AC dağıtım sistemindeki iletim kayıpları ile DC dağıtım sistemindeki iletim kayıplarının karşılaştırılmasını da içermelidir.
DC Dağıtım Topolojileri | LVDC Dağıtım Sistemi
İletim hatlarının bittiği noktadan itibaren bir DC dağıtım sistemi başlar. Bu dağıtım sistemi, voltajı düşürmek için bir DC/DC dönüştürücü kullanarak bir DC hattından güç alabilir. Daha yaygın bir seçenek ise, voltajı düşürmek için bir indirici transformatör kullanan bir AC hattından güç alan dağıtım sistemidir.
Sadelik açısından, amaç dağıtım ağı olduğu için, gücün iletim hatları üzerinden AC aracılığıyla taşındığını kabul ediyoruz. Bu bağlamda, DC dağıtım sisteminin çeşitli yapıları ele alınacaktır.
Şekil 1(a)'da gösterilen önerilen dağıtım ağı, trafo merkezinden voltajı düşüren ve AC voltajını DC'ye çeviren DC hatları içermektedir. DC hattı, ana dağıtım hattından ayrılarak evlere doğru dallanır ve burada kullanılan DC/AC inverterler ile tekrar AC'ye dönüştürülür. Bu inverterler, evlerin dışında bulunan mevcut trafo kutularına monte edilecektir.
DC dağıtım sistemi topolojisinin oluşturulmasıyla ilgili ikinci öneri, Şekil 1(b)’de sunulmaktadır. Bu topoloji, bir DC hattı aracılığıyla bağlanmış iki AC sisteminden meydana gelir. İletim hattının bağlantısı, bir indirgeyici transformatör ve bir AC/DC doğrultucu kullanılarak, önceki öneride olduğu gibi gerçekleştirilir.
Fark, DC voltajının AC'ye dönüştürülmesi ve bir transformatör aracılığıyla voltajın tüketicilerin kullanabileceği seviyeye indirilmesidir. Bu işlem, uzun mesafeli güç iletiminde sıklıkla kullanılan standart bir yüksek voltajlı DC (HVDC) iletim hattı prensibine benzer.
Bu tür yapılara 'noktadan noktaya dağıtım yapısı' denir çünkü güç, DC kullanılarak bir noktadan başka bir noktaya dağıtılır.
Referans: | DC Distribution Systems – Emir Taso at Universitet i Tromsø, avd. Narvik, Norway |
Format: | |
Boyut: | 3.2 MB |
Sayfa: | 64 |
İndirme: |
Comments