Primer Frekans Kontrolune Katilima Dair Performans Test Prosedurleri

1. Güç Sistemleri Bölümü
TEIAS-EKH-2011 TDEP, 20.04.2012
Bilgi için: oguz.yilmaz@uzay.tubitak.gov.tr; ismail.elma@uzay.tubitak.gov.tr 1/11
Elektrik Piyasası Şebeke Yönetmeliği EK-4A olarak değerlendirilmek
üzere değiştirilmiş,
Konvansiyonel Üretim Tesisleri İçin Primer Frekans Kotrolü’ne
Katılıma Dair Performans Test Prosedürü
TÜBİTAK UZAY-TEİAŞ EKH Teknik Destek ve Eğitim Projesi kapsamında,
TEİAŞ Elektrik Kalite Hizmetleri Müdürlüğü için,
Oğuz YILMAZ, İsmail ELMA
TÜBİTAK Güç Sistemleri Bölümü, Ankara
20.04.2012
TEİAŞ Yük Tevzi Dairesi Başkanlığı Elektrik Kalite Hizmetleri Müdürlüğü’nün mevcut yürüyen
teknik danışmanlık projesi kapsamındaki talebi doğrultusunda, Şebeke Yönetmeliği EK-4A
tekrardan değerlendirilmiştir.
Köklü bir değişiklik mümkün olmasına rağmen, halen süregelen işleyişi topyekûn
değiştirmeyecek, mevcut yapıyı mümkün olduğunca korurken süreci ve uygulamayı da daha
net bir şekilde tanımlayacak kısımlar eklenmiştir.
Test ve işletme süreçlerinin birbirinden pek de ayrılmaması gereken süreçler olduğu kabul
edilirse, üniteleri işletildiği şekilde test etmek ya da test edildiği şekilde işletmek
doğrultusunda takip edilecek yollar belirtilmiştir.
Gerek bilfiil parçası olduğumuz ENTSO-E bağlantı sürecindeki teknik detayları, gerek
Türkiye’deki uygulama sürecini gerekse de Yan Hizmetler Merkezi İzleme ve Kontrol Sistemi
süreçlerini dikkate aldığımızda önerilen test prosedürünün temel ihtiyaçları karşılayacağını
belirtebiliriz.
Burada belirtilen test prosedürü doğrultusunda Şebeke Yönetmeliği’nin ilgili kısımlarında da
yapılacak ekleme ve çıkarmalarla hâlihazırdaki yönetmeliğin işlerliği arttırılacak ve tüm
yönetmelik çerçevesinde de tutarlılık rahatlıkla sağlanacaktır.
Gereği hususunu bilgilerinize arz ederiz.
20.04.2012, Ankara

2. Güç Sistemleri Bölümü
TEIAS-EKH-2011 TDEP, 20.04.2012
Bilgi için: oguz.yilmaz@uzay.tubitak.gov.tr; ismail.elma@uzay.tubitak.gov.tr 2/11
E.4.A. PRİMER FREKANS KONTROLÜ’ne KATILIMA DAİR
PERFORMANS TESTLERİ
(1) Primer Frekans Kontrolü’ne Katılıma Dair Performans Testleri üç aşamadan
oluşmaktadır. Bu aşamalar, aşağıda E.4.A.1, E.4.A.2 ve E.4.A.3 bölümlerinde açıklanan
Primer Rezerv Testi, Ünite Hız Ölçümü Hassasiyet Testi ve Primer Tepki Doğrulama
Testi’dir.
(2) Primer Frekans Kontrolü’ne katılım hizmetini sunacak üretim tesislerinin tümünde bu
testler gerçekleştirilir. İlgili üretim tesisinde birden çok ünite bulunuyorsa Primer Frekans
Kontrolü’ne Katılıma Dair Performans Testleri bu hizmete katılacak her bir ünite için
gerçekleştirilecek ve bu testlere ilişkin performans test raporu ve sertifikası her bir ünite için
ayrı ayrı hazırlanacaktır.
a. Testler öncesinde, ilgili kontrol fonksiyonlarının doğru anlaşılması amacıyla başta
ünite hız/yük denetleyicisi olmak üzere diğer ilişkili ünite kontrol sistemlerinin
prensip blok şemaları test ekibi tarafından elde edilmelidir. Bu blok şemalar, test
sinyalinin uygulama noktası da belirtilerek, ilgili test raporuna, “Prensip Blok
Şemalar ve Test Sinyali Uygulama Noktası(ları)” başlığı altında eklenecektir.
(3) Primer Frekans Kontrolü’ne Katılıma Dair Performans Testleri sırasında ünite tipine göre
aşağıdaki verilere ilaveten, test ekibinin gerekli gördüğü verilerin de ölçümü yapılarak
kayıtları alınır. Elde edilen verilerin kaynağı, doğruluğu ve güvenilirliği, gerçek koşulları
yansıttığı, testi gerçekleştiren bağımsız test firmasının sorumluluğundadır.
 Ünite güç referansı (MW) (UNT_GUC_REF_DEG_MW) (50 Hz denge üretim seviyesi)
 Generatör terminali Aktif Çıkış Gücü (MW) (UNT_AKT_CIK_GUC_BRUTMW)
 Şebeke Frekansı (Hz) (FRE_HZ)
 Uygulanan Test Hız/Frekans Sinyali (rpm/Hz) (TST _FRE_HZ)
 Türbin Kontrol Vanası(ları)/Ayar Kanadı Pozisyonu (% açıklık) (VLF_POZ_1_%),
(VLF_POZ_n_%) ya da (AYR_KNT_POZ_%)
 Türbin By-pass vanası pozisyonu (% açıklık) (BYPS_VLF_POZ_%) (Buhar türbinleri
için)
 Ana Buhar Basıncı (Bar) (ANA_BUHAR_BSNC_BAR) (Buhar türbinleri için)
Burada tanımlanan değişkenler, belirtildiği şekilde isimlendirilerek, TEİAŞ tarafından
belirlenen veri formatı doğrultusunda (ASCII/Text, csv), test raporuna CD/DVD ortamında
eklenecektir.
(4) Testler sırasında ölçümü yapılan her bir veri için örnekleme sıklığı saniyede en az 4 veri
olmalıdır (250 milisaniye veya daha kısa sürede en az bir veri. 100 milisaniye tercih edilir.)
Elde edilen verilerin kaynağı, doğruluğu ve güvenilirliği testi gerçekleştiren bağımsız test
firmasının sorumluluğundadır. Veri kayıt teçhizatı doğruluk sınıfı en az % 0.5 olmalıdır ve
ölçülen değerleri zaman bilgisiyle kayıt edebilmelidir.

3. Güç Sistemleri Bölümü
TEIAS-EKH-2011 TDEP, 20.04.2012
Bilgi için: oguz.yilmaz@uzay.tubitak.gov.tr; ismail.elma@uzay.tubitak.gov.tr 3/11
(5) Testler sırasında ünite parametreleri (basınç, sıcaklık vb.) genel anlamıyla güvenli ve
normal işletme değerleri dâhilinde kalmalı ve sürekli, sağlıklı işleyiş için özel bir operatör
müdahalesine gerek kalmamalıdır. Bu konu ile ilgili olarak test ekibinin bağımsız
değerlendirmesi test raporundan beyan edilmelidir.
(6) Primer Frekans Kontrolü’ne Katılıma Dair Performans Testleri, sadece test edilen
ünitenin hız/yük denetleyicisinin şebeke frekansını algılamayacağı şekilde, sadece ilgili
ünitenin hız/yük denetleyicisinin ölçtüğü hız bilgisi yerine, test sinyalinin doğrudan aşağıdaki
Şekil E.4.A.1’de görülen prensiple uygulanmasıyla gerçekleştirilecektir. Test sinyalinin
uygulanması sırasında ve test sırasında oluşabilecek beklenmedik durumlara karşı,
teçhizat ve personel güvenliği ile ilgili her türlü önlemi almak test ekibi ve ilgili üretim
tesisinin sorumluluğundadır.
Şekil E.4.A.1 - Test Sinyali Uygulama Yöntemi Prensip Şeması
E.4.A.1. Primer Rezerv Testi
Test Hedefi
(7) Primer Rezerv Testinin hedefi; ünitenin, primer frekans kontrolü için ayırabileceği azami
primer rezerv miktarını, şebeke frekans kontrolü doğrultusunda belirlenmiş kriterlere uygun
şekilde, gerektiğinde sunabilir yetenekte olduğunun doğrulanmasıdır.
Test Aşamaları
(8) Termik üniteler için, üretim tesisinin ilgili ünitesinde Primer Rezerv Testi
gerçekleştirilirken aşağıdaki işlemler yapılacaktır:
a. Ünite hız/yük denetleyicisi hız ölçümü isteksel ölü bant değeri (intentional dead band)
0 (sıfır) mHz olarak ayarlanacaktır.
b. Hız düşümü (speed droop) ve diğer ilgili parametreler, “200 mHz’lik frekans sapması
durumunda primer frekans kontrol rezervinin tamamı en geç 30 sn içerisinde
etkinleştirilmelidir” gerekliliğine göre, aşağıdaki tabloda belirtilen ve %4 ile %8
arasında değişebilecek hız düşümü değerleri ile tutarlı olacak şekilde ayarlanmalıdır.
Ayarlanan bu değerler hem testler için hem de testler sonrası normal işletme sırasında
Ünite Hız/Yük
Denetleyicisi
Kontrol
Vanaları/Ayar
Kanadı
Türbin/Generator
Diğer
Sistemler
UNT_GUC_REF_DEG_MW
UNT_AKT_CIK_GUCU_
BRUTMW
FRE_HZ TST_FRE_HZ
oguz.yilmaz@ieee.org

4. Güç Sistemleri Bölümü
TEIAS-EKH-2011 TDEP, 20.04.2012
Bilgi için: oguz.yilmaz@uzay.tubitak.gov.tr; ismail.elma@uzay.tubitak.gov.tr 4/11
sürekli olarak kullanılacak, TEİAŞ tarafından aksi belirtilmedikçe
değiştirilmeyecektir.
“200 mHz’lik basamak frekans değişimi durumunda en geç 30 sn. içerisinde
gerçekleştirilebilecek azami çıkış gücü değişimi” olarak tanımlanan Azami Primer
Rezerv Kapasitesinin ünite nominal gücünün %5’inden az olması durumunda, testler
ve test sonrası normal işletme için ilgili parametreler en yüksek %8 hız düşümü ile
koşut olacak şekilde ayarlanır. İlgili ünitede; -200 mHz basamak frekans değişimi
testinde, belirlenmiş Azami Primer Rezerv Kapasitesine denk güç değişimi limitlemesi
(termik üniteler) uygulanır. +200 mHz basamak değişimi testinde herhangi bir primer
tepki limitlemesi kullanılmamalıdır. Azami Primer Rezerv Kapasitesi %2’den az,
%10’dan fazla olamaz.
(Testler sonrası normal işletmede, söz konusu üretim tesisi, ilgili ünite için,
belirlenmiş Azami Primer Rezerv Kapasitesinden daha yüksek primer rezerv düşecek
şekilde primer rezerv bildirimi yapamaz.
Normal işletmede; düşen frekans durumlarında, ilgili ünitede, belirlenmiş Azami
Primer Rezerv Kapasitesine ya da primer rezerv bildirimine göre ünitenin sağlamakla
yükümlü olduğu rezerv miktarına denk güç değişimi limitlemesi (termik üniteler)
uygulanır. Normal işletmede, yükselen frekans durumları için herhangi bir primer
tepki limitlemesi kullanılmamalıdır.)
Azami Primer Rezerv Kapasitesi (RPmax), % 5 10
Hız/Yük denetleyici hız düşümü (speed-droop, sg), % 8 4
(9) Hidrolik üniteler için, üretim tesisinin ilgili ünitesinde Primer Rezerv Testi
gerçekleştirilirken aşağıdaki işlemler yapılacaktır:
a. Ünite hız/yük denetleyicisi hız ölçümü isteksel ölü bant değeri (intentional dead
band) 0 (sıfır) mHz olarak ayarlanacaktır.
b. Hız düşümü (speed droop) ve diğer ilgili parametreler, 200 mHz’lik basamak
frekans değişimine verilen tepkinin su zaman sabitine göre belirlenmiş süreler
dâhilinde etkinleştirilmesi gerekliliğine göre, %4 ile %8 arasında değişebilecek
hız düşümü değerleri ile tutarlı olacak şekilde ayarlanmalıdır. Ayarlanan bu
değerler hem testler için hem de testler sonrası normal işletme sırasında sürekli
olarak kullanılacak, TEİAŞ tarafından aksi belirtilmedikçe değiştirilmeyecektir.
(10)Primer Rezerv Testleri, primer tepkinin sürekli bir şekilde sağlanabilmesinde hiçbir
tutarlı işletmesel engel olmayan minimum ve maksimum çıkış gücü seviyelerinde iki aşamalı
olarak aşağıdaki şekilde gerçekleştirilecektir:
a. Hız düşümü ve ilgili parametrelerin yukarıda belirtilen kıstaslar doğrultusunda
ayarlandığının teyidinin ardından, maksimum çıkış gücü seviyesinde

5. Güç Sistemleri Bölümü
TEIAS-EKH-2011 TDEP, 20.04.2012
Bilgi için: oguz.yilmaz@uzay.tubitak.gov.tr; ismail.elma@uzay.tubitak.gov.tr 5/11
gerçekleştirilecek test için ünite güç referansı, ünitenin nominal çıkış gücünün
RPmax değeri kadar aşağısında bir UNT_GUC_REF_DEG_MW değerine ayarlanacaktır.
b. Hız düşümü ve ilgili parametrelerin yukarıda belirtilen kıstaslar doğrultusunda
ayarlandığının teyidinin ardından, minimum çıkış gücü seviyesinde
gerçekleştirilecek test için ünite primer tepkinin sürekli bir şekilde
sağlanabilmesinde hiçbir tutarlı işletmesel engel olmayan en düşük çıkış gücü
seviyesi olan minimum çıkış gücünün, mevcut parametrelerle gerçekleştirilecek
güç değişimi kadar yukarısında bir UNT_GUC_REF_DEG_MW değerine ayarlanacaktır.
c. Türbin hız/yük denetleyicisine belirtilen yöntem doğrultusunda, f=-200 mHz’lik
frekans sapması veya f=49,8 Hz’lik test sinyali aşağıda Şekil.E.4.A.2’te görüldüğü
gibi basamak (step) değişiklik halinde uygulanacak ve bu değerde en az 15 dakika
muhafaza edilecektir. Bu süre sonunda nominal frekans değeri 50 Hz’e dönülecek
ve ünitenin de aynı UNT_GUC_REF_DEG_MW değerinde kararlı hale gelmesi
beklenerek f=+200 mHz’lik frekans sapması veya f=50,2 Hz’lik test sinyali için
aynı işlem tekrarlanacaktır.
Şekil.E.4.A.2. Primer Rezerv Testi Süreci
Test Sinyali, TST_FRE_Hz
UNT_AKT_CIK_GUCU_BRUTMW
RPmax
UNT_GUC_REF_
DEG_MW

6. Güç Sistemleri Bölümü
TEIAS-EKH-2011 TDEP, 20.04.2012
Bilgi için: oguz.yilmaz@uzay.tubitak.gov.tr; ismail.elma@uzay.tubitak.gov.tr 6/11
Test Sonuçlarının Değerlendirilmesi
Test Başarı Kriterleri
(11)Primer Rezerv Testi’nin değerlendirilmesi aşağıdaki kriterlere göre yapılacaktır;
a. Gaz ve Buhar Türbinlerinde, Azami Primer Rezerv Kapasitesi’nin tamamı en geç 30
saniyelik süre (ts) içinde, etkinleştirilebilmelidir.
b. Hidrolik Türbinlerde, Azami Primer Rezerv Kapasitesi’nin tamamı için etkinleştirme
süresi (ts) aşağıda belirtilen mantık çerçevesinde belirlenecektir.
nom
nom
w
hAg
QL
T


 ; su zaman sabiti
L: İlgili üniteye ait eş değer cebri boru uzunluğu (m)
Qnom: İlgili eş değer cebri borudaki nominal debi (m3
/sn)
g: Yer çekimi ivmesi (9.8 m/s2
)
A: Cebri boru alanı (m2
)
hnom: İlgili ünitenin nominal düşüsü (m)
tanımlanmak üzere, TEİAŞ tarafından aksi belirtilmedikçe,
Tw<1 sn için 30<ts<60 sn
1<Tw<2 sn için 60<ts<120 sn
Tw>2 sn için 100<ts<210 sn
olmalıdır.
c. Azami Primer Frekans Kontrol Rezerv Kapasitesi en az 15 dakika boyunca
sürdürülebilmelidir.
d. Primer Rezerv Testlerinde test edilen üniteden beklenen tepki, en kötü durumda,
Şekil.E.4.A.3 ve Şekil.E.4.A.4 grafiklerinde görüldüğü şekilde olmalıdır.

7. Güç Sistemleri Bölümü
TEIAS-EKH-2011 TDEP, 20.04.2012
Bilgi için: oguz.yilmaz@uzay.tubitak.gov.tr; ismail.elma@uzay.tubitak.gov.tr 7/11
Şekil E.4.A.3 - f=49,8 Hz’lik Test Sinyali Uygulandığında Beklenen Tepki
t0
UNT_GUC_REF_DEG_MW
UNT_GUC_REF_DEG_MW
+ %100 RPmax
UNT_GUC_REF_DEG_MW
+  RPmax
P (MW)
Zaman
RPma
x
f (Hz)
50,0
49,8
f
Aktif Çıkış Gücü
Test sinyali
th
(< ts/2 sn)
t1
(ts sn)
t2
( dak.)

8. Güç Sistemleri Bölümü
TEIAS-EKH-2011 TDEP, 20.04.2012
Bilgi için: oguz.yilmaz@uzay.tubitak.gov.tr; ismail.elma@uzay.tubitak.gov.tr 8/11
Şekil E.4.A.4 - f=50,2 Hz’lik Test Sinyali Uygulandığında Beklenen Tepki
e. Primer Rezerv Testlerinde üniteden beklenen tepki Şekil.E.4.A.5’de gösterilen
grafikteki kesik çizgiler ile gösterilen toleransları aşmamalıdır.
f (Hz)
UNT_GUC_REF_DEG_MW
zaman
50,2
50,0
UNT_GUC_REF_DEG_MW
-  RP
UNT_GUC_REF_DEG_MW
- %100 RP
t0
P (MW)
RP
f
Aktif Çıkış Gücü
Test Sinyali
th
(< ts/2 sn)
t1
( ts sn)
t2
( dak.)

9. Güç Sistemleri Bölümü
TEIAS-EKH-2011 TDEP, 20.04.2012
Bilgi için: oguz.yilmaz@uzay.tubitak.gov.tr; ismail.elma@uzay.tubitak.gov.tr 9/11
Şekil E.4.A.5 - Primer Rezerv Testi, Toleranslar
E.4.A.2. Ünite Hız Ölçümü Hassasiyet Testi
Test Hedefi
(12)Ünite Hız Ölçümü Hassasiyet Testinin hedefi test edilen ünitenin frekans değişimlerini
ölçme hassasiyetinin yeter ve gerek seviyede olduğunun doğrulanmasıdır.
Test Aşamaları
(13)Ünite Hız Ölçümü Hassasiyet Testleri, primer tepkinin sürekli bir şekilde
sağlanabilmesinde hiçbir tutarlı işletmesel engel olmayan maksimum çıkış gücü seviyesinde
aşağıdaki şekilde geçekleştirilecektir:
a. Ünite hız ölçümü hassasiyetinin tespit edilmesi için test sinyali, daha önce
belirtilen uygulama prensibi doğrultusunda, f=-5 mHz’den başlanarak ünite
kontrol vanalarında test sinyali ile bağıntılı bir tepki gözleninceye kadar, 5’er
mHz’lik kademeler ile arttırılarak uygulanacaktır.
b. Test sinyali aşağıda Şekil.E.4.A.6’de görüldüğü gibi basamak değişiklik halinde
uygulanacak ve bu değerde en az bir dakika sürdürülecektir.
Şekil.E.4.A.6. Ünite Hız Ölçümü Hassasiyet Testi Süreci
Primer Rezerv Miktarı
Tepki Sınırları / Toleranslar
Beklenen Tepki
 td Tepki Gecikme Süresi (ölü-zaman)
Δtd= 4 saniye, Hidroelektrik üniteler için
Δtd= 2 saniye, Diğer üniteler için
PGN Ünitenin Nominal Çıkış Gücü
Test Sinyali, TST_FRE_Hz

10. Güç Sistemleri Bölümü
TEIAS-EKH-2011 TDEP, 20.04.2012
Bilgi için: oguz.yilmaz@uzay.tubitak.gov.tr; ismail.elma@uzay.tubitak.gov.tr 10/11
Test Başarı Kriterleri
(14)Ünite Hız Ölçümü Hassasiyet Testinin değerlendirilmesi aşağıdaki kriterlere göre
yapılacaktır;
a. Test sürecinde frekans sapmasının uygulandığı anda kontrol vanası
pozisyonunda, uygulanan sinyal ile bağıntılı bir değişiklik gözlenmelidir.
b. Ünite duyarsızlığı 10 mHz’i geçmemelidir.
E.4.A.3 Primer Tepki Doğrulama Testi
Test Hedefi
(15)Primer Tepki Doğrulama Testi’nin hedefi test edilen ünitenin, test koşulları dışında,
normal işletme şartlarında da sürekli olarak beklendiği şekilde çalışabileceğinin
doğrulanmasıdır.
Test Aşamaları
(16)Primer Tepki Doğrulama Testi, Primer Rezerv ve Hız Ölçümü Hassasiyet testleri
sonucunda test ekibi tarafından, ünitenin ilgili hizmeti başarılı bir şekilde sağlayabildiğinin
gözlenmesi durumunda gerçekleştirilecektir. Ünite üzerinde yapılan ayarlamalar
değiştirilmeden, normal işletme koşullarında 60 dakika boyunca gerçekleşen çalışmanın
kesintisiz veri kaydı yapılacaktır.
Test Sonuçları
(17)Testler sırasında gerçekleşen pozitif ve negatif yöndeki en uzun süreli en büyük frekans
sapması için frekans ve çıkış gücü değerlerinin yer aldığı grafikler test sonucu olarak test
raporuna eklenecektir.
Test Kabul Kriterleri
(18)Doğrulama testinin değerlendirilmesi Şekil.E.4.A.7.’de belirtildiği gibi yapılır.
UNT_AKT_CIK_GUC_BRUTMW ve FRE_HZ verilerinin 10 sn’lik hareketli ortalama filtresinden
geçirilmiş değerleri (UNT_AKT_CIK_GUC_BRUTMW_filt) ve frekans (FRE_HZ_filt) verileri
değerlendirildiğinde, +/-80 mHz frekans değişim bandında, çıkış gücü değerlerinin en az %
90’ının,
[ UNT_GUC_REF_DEG_MW + PG +/- Ptol ]
bandı içerisinde olması gereklidir.
PG: Gerçekleşen frekans sapmasına verilmesi beklenen primer tepki.
Ptol= 0.25 x RPmax

11. Güç Sistemleri Bölümü
TEIAS-EKH-2011 TDEP, 20.04.2012
Bilgi için: oguz.yilmaz@uzay.tubitak.gov.tr; ismail.elma@uzay.tubitak.gov.tr 11/11
Şekil.E.4.A.7. Primer Tepki Doğrulama Testi’nin Değerlendirilmesi
Ptol
Ptol
UNT_GUC_
REF_DEG_MW