Optimizasyon teknikleri kullanılarak fotovoltaik panellerde karakteristik parametrelerin tahmini
Estimation of characteristic parameters in Photovoltaic panels using optimization techniques
- Tez No: 1005863
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA ŞEKER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sivas Cumhuriyet Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Fotovoltaik (PV) enerji sistemlerinin performansının doğru bir şekilde modellenmesi, sistem verimliliğinin artırılması ve güvenilir enerji üretiminin sağlanması açısından büyük önem taşımaktadır. PV panellerin elektriksel davranışını temsil eden matematiksel modellerin doğruluğu ise büyük ölçüde karakteristik parametrelerin hassas bir biçimde tahmin edilmesine bağlıdır. Bu parametrelerin doğrusal olmayan yapısı ve çok değişkenli özellikleri, klasik yöntemlerle çözümü zorlaştırmakta ve optimizasyon tabanlı yaklaşımların kullanımını gerekli kılmaktadır. Bu çalışmada, fotovoltaik panellerin karakteristik parametrelerinin tahmini amacıyla farklı optimizasyon teknikleri incelenmiş ve yüksek doğruluk ile hızlı yakınsama sağlayan hibrit bir optimizasyon yaklaşımı önerilmiştir. Tek diyot ve çift diyot PV modelleri temel alınarak, seri direnç, paralel direnç, diyot idealite faktörü ve doyma akımı gibi bilinmeyen parametrelerin tahmini bir optimizasyon problemi olarak ele alınmıştır. Önerilen yöntemde, küresel arama yeteneği güçlü War Strategy Algorithm (WSA), Diferansiyel Evrim (DE) algoritması ile birleştirilmiş ve yerel çözüm hassasiyetini artırmak amacıyla SLSQP yöntemi hibrit yapıya entegre edilmiştir. Geliştirilen hibrit WSA–DE–SLSQP algoritmasının başarımı, literatürde yaygın olarak kullanılan optimizasyon yöntemleri ile karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, önerilen yöntemin hata metrikleri açısından daha düşük RMSE değerleri sağladığını ve deneysel I–V ile P–V eğrileriyle yüksek uyum gösterdiğini ortaya koymuştur. Bu yönüyle çalışma, fotovoltaik sistemlerin modelleme doğruluğunu artırmaya yönelik etkili ve güvenilir bir çözüm sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Accurate modeling of photovoltaic (PV) energy systems plays a crucial role in improving system efficiency and ensuring reliable energy production. The accuracy of mathematical models representing the electrical behavior of PV panels largely depends on the precise estimation of characteristic parameters. Due to the nonlinear and multi-variable nature of these parameters, classical estimation methods often become insufficient, making optimization-based approaches more suitable. In this study, various optimization techniques are investigated for the estimation of characteristic parameters of photovoltaic panels, and a hybrid optimization approach with high accuracy and fast convergence is proposed. Based on single-diode and double-diode PV models, unknown parameters such as series resistance, shunt resistance, diode ideality factor, and saturation current are formulated as an optimization problem. The proposed method combines the strong global search capability of the War Strategy Algorithm (WSA) with the Differential Evolution (DE) algorithm, while the Sequential Least Squares Programming (SLSQP) method is integrated to enhance local solution accuracy. The performance of the developed hybrid WSA–DE–SLSQP algorithm is evaluated through comparative analyses with commonly used optimization methods in the literature. The results demonstrate that the proposed approach achieves lower RMSE values and exhibits a high degree of consistency with experimental I–V and P–V curves. Consequently, the proposed hybrid method provides an effective and reliable solution for improving the modeling accuracy of photovoltaic systems.
Benzer Tezler
- Determining the cleaning period of PV solar panels using image-processing simulation
Görüntü işleme ve simülasyon kullanılarak fotovoltaik güneş panellerinin temizlik periyodunun belirlenmesi
MALİK CEBRAIL
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEYDA AKSOY TIRMIKÇI
- Performance, design and interconnection optimization of shingled solar cell for a photovoltaic module application
Fotovoltaik modül uygulamalarında kiremitli güneş hücrelerinin performans, tasarım ve ara bağlantı optimizasyonu
MERYEM EZGİ KARAHALLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Mühendislik BilimleriOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. RAŞİT TURAN
DOÇ. DR. TALAT ÖZDEN
- Analysis, design and optimization of grid-tied photovoltaic energy system
Şebekeye bağlı fotovoltaik enerji sisteminin analizi, tasarımı ve optimizasyonu
ŞAHİN GÜLLÜ
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiUnıversıty Of Central FlorıdaElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ISSA BATARSEH
- Güneş enerjisi ile elektrik üretim tesislerinde verim artırımı
Efficiency improvement in solar energy electricity generation plants
BÜLENT AKAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
EnerjiKarabük ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENGİN GEDİK
- PSO algorithm for optimal placement of photovoltaic in distribution system
Fotovoltaikin dağitim sistemine optimal yerleştirilmesi için PSO algoritmasi
ISAM TAHA ALI ALI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Gelişim ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MAHMOUD H. K. ALDABABSA
DR. ÖĞR. ÜYESİ KHALİD O.MOH. YAHYA