Fotovoltaik güç sistemlerinde maksimum güç noktasının gerçek zamanlı olarak izlenmesi
Real-time implementation of maximum power point tracking techniques for photovoltaic systems
- Tez No: 570928
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKAY BAYRAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 82
Özet
Güneş enerjisi, çevre dostu olması ve kolay ulaşılabilirliği sayesinde yenilenebilir enerji kaynakları arasında öne çıkmaktadır. Güneş enerjisiden elektrik enerjisi üreten fotovoltaik (FV) sistemlerin kullanımı ve geliştirilmesi çalışmaları da günümüzde hızlı bir şekilde artmaktadır. Enerji ihtiyacının karşılanmasında önemli bir yeri olan FV sistemlerin kurulum maliyetinin yüksek olması, araştırmacıları sistem verimini artırarak maliyeti azaltma yönünde çalışmalara yöneltmiştir. Bu sebeple, FV sistemlerde maksimum güç noktası takibi (MPPT) yöntemlerinin uygulanması ve geliştirilmesi sistem verimliliği açısından çok önemlidir. Tez çalışmasında, mevcut MPPT yöntemlerinin gerçek zamanlı olarak performansları incelenmiş ve mevcut yöntemlerdeki matematiksel modellerin karmaşıklığından kaynaklanan hataların giderilebilmesi için, bulanık mantık tabanlı bir MPPT yöntemi önerilmiştir. Ayrıca geliştirilen bulanık mantık tabanlı ve gerçek zamanlı MPPT kontrol yöntemi, tasarlanan yükseltici tip dönüşütürücü devre ile birlikte değerlendirilerek, FV panel çıkışındaki verimin arttırılması hedeflenmiştir. Bu çalışmada, bulanık mantık (Fuzzy Logic) tabanlı ve gerçek zamanlı olarak çalışan bir MPPT yöntemi, deneysel olarak gerçekleştirilmiştir. Bununla birlikte kullanımı yaygın olan MPPT yöntemlerinden değiştir ve gözle (P&O) yöntemi ile artırılmış iletkenlik (IC) yöntemi de deneysel olarak incelenmiştir. MPPT yöntemlerinin gerçekleştirilmesi için gerçek zamanlı olarak çalışan bir kontrol bloğu geliştirilerek, laboratuvar ortamında kurulu olan FV sisteme entegre edilmiştir. MPPT algoritmaları, LabVIEW ortamında geliştirilen gerçek zamanlı yazılımlarla oluşturulmuştur. Ayrıca MPPT yöntemlerinin benzetim çalışmaları MATLAB/Simulink ortamında yapılmış, benzetim sonuçları ile gerçek zamanlı deneysel sonuçlar karşılaştırılmıştır. Bulanık mantık tabanlı MPPT yöntemi ile P&O ve IC yöntemi karşılaştırılarak, elde edilen sonuçlar analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, bulanık mantık tabanlı MPPT yönteminin diğer yöntemlere göre daha hızlı ve daha verimli çalıştığı gözlemlenmiştir. Ayrıca benzetim çalışmalarıyla birlikte gerçek zamanlı uygulamaların da gerçekleştirilmesiyle, incelenen MPPT yöntemlerinin FV sistemlere kolaylıkla uygulanarak sistem verimini artıracağı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Solar energy stands out among renewable energy sources due to its environmental friendliness and easy accessibility. The use and development of photovoltaic (PV) systems that generate electricity from solar energy is also rapidly increasing. PV systems has an important role in meeting the energy demand but high cost of installation of PV systems led researchers to work towards reducing costs by increasing system efficiency. Therefore, the application and development of maximum power point tracking (MPPT) methods in PV systems is very important for system efficiency. In the thesis, the performance of the existing MPPT methods is examined in real-time and a new fuzzy logic-based MPPT method is proposed in order to eliminate the errors caused by the complexity of the mathematical models in the existing methods. In addition, the fuzzy logic-based real-time MPPT control method is evaluated together with the designed amplifier converter circuit and it is aimed to increase the efficiency of the PV panel output to an optimum level. In this study, a fuzzy logic-based MPPT method which works in real-time is experimentally performed. In addition, Pertub and Observe (P&O) and Incremental Conductance (IC) methods, which are commonly used MPPT methods, were also investigated experimentally. In order to realize MPPT methods, a real-time control block was developed and integrated into the PV system installed in the laboratory. MPPT algorithms are developed with LabVIEW enviroment in real-time software. In addition, simulation studies of MPPT methods were performed in MATLAB/ Simulink environment and simulation results were compared with real-time experimental results. Fuzzy logic-based MPPT method and P&O and IC method were compared and the results were analyzed. According to the results, it is observed that fuzzy logic-based MPPT method works faster and more efficiently than other methods. Also, with the realization of real-time applications with simulation studies, it is seen that MPPT methods can be applied to PV systems easily and increase system efficiency. In addition, it has been observed that MPPT methods, which are examined with simulation and real-time applications, can be applied to PV systems easily and increase system efficiency.
Benzer Tezler
- Şebeke bağlantısız güneş ve rüzgar enerji sistemlerinin yönetimi, kontrolü ve izlenmesi için yeni yaklaşımlar
Novel approaches for the management, control and monitoring of the off-grid solar and wind energy systems
SERHAT DUMAN
Doktora
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NURAN YÖRÜKEREN
PROF. DR. İSMAİL HAKKI ALTAŞ
- Maksimum güç noktası izleyicili fotovoltaik sistemin LabVIEW tabanlı kontrolü ve izlenmesi
LabVIEW based monitoring system for maximum power point tracking characteristics of photovoltaic modules
ABDULKADİR MÜHENDİS
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET AFŞİN KULAKSIZ
- Maksimum güç noktası izleyicili ve UVM inverterli fotovoltaik sistemin yapay sinir ağları tabanlı kontrolü
ANN-based control of a PV system with maximum power point tracker and SVM inverter
AHMET AFŞİN KULAKSIZ
Doktora
Türkçe
2007
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. RAMAZAN AKKAYA
- Improved tracking algorithm for rooftop pv systems employing multi-input DC-DC converter
Çatı üstü PV uygulamalarında kullanılmak üzere çok girişli DC-DC çevirici için geliştirilmiş takip algoritması
GÖKHAN BAYRAKTAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DENİZ YILDIRIM
- Enhancing photovoltaic system performance through NARX-LSTM forecasting and neuro-controller based MPPT techniques
NARX-LSTM tahmın ve nöro-denetleyici temelli MPPT teknikleri vasıtasıyla fotovoltaık sistem performansının artırılması
OUBAH ISMAN OKIEH
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAHİN SERHAT ŞEKER