Design of a hybrid PV-fuel cell system with active reactive power control capabilities
Aktif reaktif güç kontrol özelliklerine sahip hibrit FV-yakıt hücreleri sisteminin tasarımı
- Tez No: 820207
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET TEKE, DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZGÜR ÇELİK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Makineleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 95
Özet
Yenilenebilir enerji kaynaklarının elektrik şebekesindeki payı giderek artmakta ve geleneksel enerji santrallerinin yerini almaktadır, dolayısıyla şebeke entegrasyon ihtiyaçları önemli bir endişe kaynağı haline gelmiştir. Hata durumlarında büyük yenilenebilir enerji santrallerinin şebeke bağlantısının aniden kesilmesi, güç istikrarı, güvenilirlik ve genel sistem işletimi ile ilgili sorunlara yol açabilir. Şebeke yönetmelikleri, iletim sistemi operatörleri tarafından entegrasyon gereksinimlerini karşılamak için geliştirilen yönergeler ve kuralları içerir. Şebeke yönetmeliklerinin önemli bir gerekliliği düşük gerilim geçiş (DGG) özelliğidir. Bu özellik, yenilenebilir enerji sistemlerinin arızalar sırasında şebekeye bağlı kalmasını, geleneksel tesisler gibi voltaj/frekans desteği sağlamayarak ve şebeke istikrarına ve güvenilirliğine katkıda bulunmasını gerektirmektedir. Farklı ülkelerin özel şebeke yönetmelikleri vardır, ancak genel olarak amaç, güç sistemlerinin istikrarlı ve güvenilir çalışmasını sağlamaktır. Bu tezde Türkiye'nin DGG gereksinimleri dikkate alınmıştır. Yenilenebilir enerji sistemlerinin LVRT gereksinimlerinin karşılanması, alternatif akım alternatif akım (AA) tarafında aşırı akımın önlenmesi ve eviricinin doğru akım (DA) tarafında aşırı gerilimin engellenmesi gibi önemli sorunların üstesinden gelmeyi gerektirir. Bu tezde, fotovoltaik (FV)-yakıt hücreli (YH) hibrit güç sisteminin DA voltaj stabilizasyonunu iyileştirmek ve şebeke arızaları sırasında AA tarafında aşırı akımı sınırlandırmak amacıyla yapay sinir ağı kullanan esnek bir aktif güç kontrol yöntemi geliştirilmiştir. Önerilen kontrol yönteminin performansını değerlendirmek için FV-YH hibrit sisteminin MATLAB/Simulink ortamında detaylı bir modeli geliştirilmiştir. Geliştirilen model FV-YH hibrit sisteminin DGG yeteneklerini test etmek amacıyla için dört farklı arıza tipinde simetrik ve asimetrik arızalara maruz bırakılarak analiz edilmiştir. Analizler sonucunda önerilen yöntemin DA-bara gerilim kararlılığını iyileştirdiği ve tüm arıza türlerinde gerilim sapmasını % 12.9 dip ve % 10.1 tepe arasında sınırladığı gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
The increasing use and integration of renewable energy into the electricity grid has started to have impacts on power system security and stability. Hence, grid integration needs have become a major concern as the share of renewable energy sources in the electricity grid is gradually increasing and replacing conventional power plants. The sudden disconnection of large renewable power plants during outages can lead to problems with power stability, reliability, and overall system operation. Grid codes are rules that developed by transmission system operators to address integration requirements. An important aspect of grid codes is the low voltage ride-through (LVRT) feature. Recent regulations require renewable power systems to remain connected to the grid during faults, providing/frequency support like conventional installations and contributing to grid stability and reliability. Different countries have specific grid code requirements, but overall, the objective is to ensure stable and reliable operation of the power system. In this thesis, Türkiye's LVRT requirements are considered. The fulfillment of LVRT requirements for renewable power plants requires overcoming important issues such as the prevention of overcurrent at the AC side and overvoltage on the DC side of the inverter. In this thesis, a flexible active power control approach using an artificial neural network (ANN) is developed to improve DC voltage stabilization of photovoltaic (PV)- fuel cell (FC) hybrid power system to overcome overcurrent at the AC side during grid faults. A detailed simulation of proposed grid-connected PV-FC hybrid power system is carried out using MATLAB/Simulink to evaluate the performance of the suggested control scheme. The performance of the proposed system is evaluated by subjecting it to symmetric and asymmetric faults in four different fault types to improve the LVRT capabilities of the PV-FC hybrid system. This approach improves DC-link voltage stability and provides consistent voltage levels by limiting voltage deviation to between 12.9 % dip and 10.1 % peak in all fault types.
Benzer Tezler
- Dağıtık enerji üretim sistemleri için enerji depolama sistem tasarımı, planlanması ve uygulaması
Energy storage system design, planning and implementation for distributed generation systems
MEHMET BOLAT
Doktora
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CENK YAVUZ
- Gri kurt optimizasyonu algotitmasına dayalı bir rüzgar/fotovoltaik/yakıt hücreli hibrit sistemin optimal büyüklükteki tasarımı
Optimally-sized design of a wind/photovoltaic/fuel cell hybrid system based on grey wolf optimization algorithm (GWO)
IRAJ ASGHARI
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
EnerjiHacettepe ÜniversitesiTemiz Tükenmez Enerjiler Ana Bilim Dalı
DR. REZA VATANKHAH
- Yenilenebilir enerji kaynakları ile mikro şebeke tasarımı ve optimum çözümünün HOMER ile incelenmesi
Design and optimal configuration of renewable sources grid-connected microgrid at the rural area in Turkey by using HOMER
SEZEN BEYARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BELGİN TÜRKAY
- Afganistan'da konut uygulamaları için fotovoltaik/PEMFC hibrit enerji sistem tasarımı ve optimizasyonu
Photovoltaic/PEMFC hybrid energy system design and optimisation for residential applications in Afghanistan
M. SULAIMAN STANEKZAI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
EnerjiBolu Abant İzzet Baysal ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ NACİ ÇELİK
- Dengesiz yükler altında şebekeye bağlı hibrit enerji sisteminin tasarımı, optimizasyonu ve analizi
Design, optimization and analysis of grid connected hybrid energy system under unbalanced loads
MEHMET SELİM AYGEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİskenderun Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA İNCİ