FV sistemler için kısmi gölge koşullarını yönetebilen yarasa algoritması tabanlı maksimum güç noktası izleyici tasarımı ve gerçekleştirilmesi
Design and implementation of the bat algorithm based maximum power point tracker that able to manage partial shadow conditions for PV systems
- Tez No: 655340
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HÜSEYİN DEMİREL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 128
Özet
Fotovoltaik (FV) modüllerden elde edilebilecek maksimum güç iklimsel ve çevresel koşullara bağlı olarak değişir. Üstelik kısmen gölgelenen FV dizilerde çoklu maksimum güç noktasına (MGN) sahip P-V karakteristik eğrileri görülebilir. Değişken doğasına ve yerel MGN tuzaklarına rağmen bir FV diziden maksimum güç elde edebilmek maksimum güç noktası izleyiciler (MGNİ) ile mümkündür. MGNİ aygıtları özünde, MGNİ yöntemleri ile kontrol edilen DA-DA dönüştürücülerdir. MGNİ yöntemlerinin kendine has avantaj ve dezavantajları bulunduğundan daha üstün MGNİ yöntemi geliştirme çalışmaları sürmektedir. Bu çalışmada, FV sistemler için kısmi gölgelenme koşulları altında genel MGN'yi tespit edebilen ve izleyebilen, yeni bir karma MGNİ yöntemi önerilmektedir. Önerilen MGNİ yöntemi Yarasa algoritması (YA) ve Artımlı İletkenlik (Aİ) algoritması üzerine kurulmuştur. MGNİ işlemine göre uyarlanmış standart YA'ya yasaklama yeteneği eklenerek Yasaklı YA geliştirilmiştir. Önerilen MGNİ yönteminde, önce Yasaklı YA çalıştırılarak genel MGN tepesi belirlenir. Ardından Aİ algoritması çalıştırılarak MGN daha hassas bir şekilde izlenir. Güçte nispeten büyük bir değişiklik meydana geldiğinde, Yasaklı YA yeniden çalıştırılır. Aksi takdirde, Aİ algoritması çalışmayı sürdürür. Önerilen MGNİ yöntemi benzetimleri MATLAB/Simulink'te hazırlanan FV sistem modeli üzerinde yapılmıştır. Önerilen MGNİ yönteminin benzetim sonuçları Sars ve Gözlemle (S&G) algoritması, Aİ algoritması ve standart YA benzetim sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Ayrıca önerilen MGNİ yönteminin gerçek sonuçlarını görmek için deneysel FV sistem kurulmuştur. Code Composer Studio ile TMS320F28379D mikrodenetleyicisi için MGNİ kodları yazılmıştır. 60 Wp'lik 3 adet FV modül ile seri yapılandırılmış bir FV dizi kurulmuş ve evirmeyen Alçaltıcı-Yükseltici DA-DA dönüştürücü devresi yapılmıştır. Benzetim ve deney sonuçları önerilen MGNİ yönteminin kısmi gölgelenme de dahil tüm koşullarda başarılı olduğunu ve S&G, Aİ ve standart YA MGNİ yöntemlerinden daha üstün olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The maximum power that can be obtained from photovoltaic (PV) modules varies depending on climatic and environmental conditions. Moreover, P-V characteristic curves with multiple maximum power points (MPP) can be seen in partially shaded PV arrays. Despite its variable nature and local MPP traps, obtaining maximum power from a PV array is possible with maximum power point trackers (MPPT). MPPT devices are essentially DC-DC converters controlled by MPPT methods. Since MPPT methods have their own advantages and disadvantages, the development of superior MPPT method continues. In this study, a new hybrid MPPT method is proposed for PV systems that able to detect and track the global MPP under partial shading conditions. The proposed MPPT method is based on the Bat algorithm (BA) and Incremental Conductance (INC) algorithm. Banned BA has been developed by adding the baning ability to the standard BA that adapted according to the MPPT process. In the proposed MPPT method, the global MPP peak is determined by running Banned BA first. Then MPP is tracked more sensitively by running the INC algorithm. When a relatively large change in the power occurs, the Banned BA will be run again. Otherwise, the INC algorithm continues to run. The proposed MPPT method simulations are made on the PV system model prepared in MATLAB/Simulink. The proposed MPPT method simulation results were compared with Perturb and Observe (P&O) algorithm, INC algorithm and standard BA simulation results. Also, an experimental PV system was set up to see the actual performance of the proposed MPPT method. MPPT codes were written for TMS320F28379D microcontroller with Code Composer Studio. A PV array that is series configured was installed with 3 PV modules of 60 Wp and a non-inverting Buck-Boost DC-DC converter circuit was made. Simulation and experimental results show that the proposed MPPT method is successful in all conditions including partial shading, and is superior to P&O, INC and standard BA MPPT methods.
Benzer Tezler
- Design of a hybrid MPPT method for PV systems under partial shading conditions
Kısmı̇ gölgeleme koşulları altında FV sı̇stemler ı̇çı̇n hı̇brı̇t MPPT yöntemı̇nı̇n tasarımı
BAYRAM KAAN UZUNDAĞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ OĞUZHAN TİMUR
- Fotovoltaik sistemler için kısmi gölgeli koşullarda maksimum güç noktasının takibinde kullanılan optimizasyon yöntemlerinin performanslarının karşılaştırılması
Comparison of the performances of optimization methods for maximum power point tracking under partial shading conditions in photovoltaic systems
EMRAH GÜRKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBingöl ÜniversitesiYenilenebilir Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET GÜNER
- Farklı ortam koşullarındaki fotovoltaik sistemler için kısmi gölgelemenin mppt üzerindeki etkisinin akıllı algoritmalar ile uygulanması
Application of partial shading effect on mppt for photovoltaic systems in different ambient conditions with intelligent algorithms
ZEYNEP GÜMÜŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET DEMİRTAŞ
- Fotovoltaik sistemlerde maksimum güç noktasının takibi için kullanılan optimizasyon algoritmalarının performansının değerlendirilmesi
Performance evaluation on optimization algorithms used for maximum power point tracking in photovoltaic systems
HASAN BASRİ KARAKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖKKEŞ FATİH KEÇECİOĞLU
- Gelişmiş model kullanılan fv dizilerde meta sezgisel algoritmalar ile kısmi gölgelenme koşullarında mgnt optimizasyonunun gerçekleştirilmesi
Implementation of mgnt optimization in partial shading conditions with meta- heuristic algorithms in pv arrays using advanced model
KEZBAN KOÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET DEMİRTAŞ