Yenilenebilir enerji kaynaklarından beslenen sistemlerde kullanılan inverter devresinin veriminin arttırılmasına yönelik devre tasarımı
A new circuit design and control to improve efficiency of a power inverter used in a renewable energy supplied systems
- Tez No: 297169
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. UĞUR SAVAŞ SELAMOĞULLARI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 71
Özet
Tez çalışmasında bir evin elektrik enerjisi ihtiyacının karşılanmasında yenilenebilir enerji kaynaklarının (yakıt hücresi, güneş panelleri gibi) kullanılması durumunda elde edilen DA gerilimin, evde ihtiyaç duyulan AA gerilime dönüştürülmesi aşamasında güç dönüşüm sisteminin bir parçası olan inverter devresinin veriminin artırılmasına yönelik bir hibrit anahtar kullanımı incelenecektir. Her ne kadar böyle bir sistemde kullanılacak inverter devresi karşılanması gereken maksimum güç dikkate alınarak tasarlansa da, bir evin elektrik yük talebinin gün boyunca değişkenliği de inverter devresinin tasarımında ve kontrolünde dikkate alınmalıdır.Bir eve ait deneysel olarak elde edilmiş elektriksel yük profili incelendiğinde, evin elektrik talebinin gün boyunca geniş bir aralıkta değiştiği ve 0-500 W aralığındaki yük talebinin, günlük talebin %85'ini oluşturduğu görülmüştür. Bunun yanında, bir inverter devresinin tipik verim eğrisi incelendiğinde: verimin belli bir aralıkta maksimum olduğu, fakat düşük ve yüksek güç bölgelerinde maksimum verimden daha düşük olduğu görülmektedir. Evin elektrik ihtiyacının büyük bir bölümü düşük güç bölgesinde olduğundan inverter devresinin özellikle düşük güçlerdeki veriminin artırılması büyük miktarda enerji kazanımı sağlayacaktır.İnverter devrelerinde yaygın olarak kullanılan IGBT anahtarının yerine paralel bağlı IGBT-MOSFET anahtar (hibrit anahtar) kullanımı ve bu hibrit anahtarın anlık yük akımı geri beslemeli kontrolü ile inverter devresinin veriminin arttırılacağı öngörülmektedir. MOSFET anahtarının IGBT anahtarından daha hızlı kesime gidebilmesi (turn-off) ve düşük akım değerlerinde iletim kayıplarının IGBT anahtarı iletim kayıplarından daha düşük olmasından dolayı inverter devresinin özellikle düşük güçlerde veriminin arttırılabileceği öngörülmektedir.Verim artışı sayesinde yenilenebilir enerji kaynaklarından elde edilen enerji daha etkin bir şekilde kullanılabilecektir.
Özet (Çeviri)
This thesis aims to investigate a hybrid switch to improve the efficiency of an inverter circuit used in power conditioning systems that are designed to transform DC energy from renewable energy sources (fuel cells, solar systems, etc) to AC energy used in a residential house. Although the inverter circuit that is employed in such a system must be designed for peak power requirements, the variability of the daily load demand should also be considered in the design and control stage.Experimentally measured daily load profile reveals that the residential electrical load demand varies within a wide range. The power demand between 0-500 W constitutes 85% of the daily load demand. When a typical efficiency curve of an inverter is examined it can be seen that the efficiency is around maximum for some power range while it is lower both at low power range and at high power range compared to maximum efficiency.The low efficiency at light loads becomes a very important problem considering that the load demand stays low most of the time during a day in a stand-alone house. It is clear that increasing the inverter efficieny specially at light loads will provide considerable energy savings. With the increased inverter efficiency, the energy obtained from renewable energy sources will be utilized more efficiently. The commonly used switching component in inverter circuits are IGBTs. Here, a parallel IGBT-MOSFET switch combination (hybrid switch) is going to be used and the load current feedback will be employed to increase the inverter efficiency. Since MOSFETs are faster during turn-off period compared to IGBTs and they have lower conduction losses at low currents compared to IGBTs, it is possible to increase the inverter efficiency. Renewable energy sources can used more efficiently with the increased efficiency.
Benzer Tezler
- Hibrid yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanıldığı mobil sistem tasarımı
Designing mobile system which is using hybrid renewable energy sources
DEVRİM KARAVELİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
EnerjiOrdu ÜniversitesiYenilenebilir Enerji Ana Bilim Dalı
DR. SİBEL AKKAYA OY
- Solar sistemler için akıllı evirici tasarımı ve uygulaması
An application of intelligent inverter for solar systems
ŞERİF ŞEREFOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET DEMİRTAŞ
- Güneş enerjisi ile beslenen akıllı duraklarda enerji yönetimi
Energy management in smart stops powered by solar energy
ÇETİN TAHTACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. MEHMET ZEKİ BİLGİN
- Design and analysis of high gain non-isolated multi port converter for residential PV-battery hybrid system
Ev tipi PV-batarya hibrid enerji sistemleri için çoklu bağlantı noktasına sahip, izole olmayan, yüksek kazançlı çevirici tasarım ve analizi
ABDELSALAM M.I. ELMAKAWI
Doktora
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KAMİL ÇAĞATAY BAYINDIR
- Advanced evolutionary computation for distributionsystem automation
Dağıtım şebekesi otomasyonu için gelişmiş evrimsel algoritmalar
BAHMAN AHMADI
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYDOĞAN ÖZDEMİR
DR. ÖĞR. ÜYESİ OGUZHAN CEYLAN