Geri Dön

Fotovoltaik sistemlerde iki yönlü DC/DC dönüştürücülü bir diferansiyel güç işleyicisi tasarımı ve gerçekleştirilmesi

Design and realization of a differential power processor with bidirectional DC/DC converter in photovoltaic systems

  1. Tez No: 847903
  2. Yazar: ERKAN KARAKAŞ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. YUSUF ÖNER
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Enerji, Electrical and Electronics Engineering, Energy
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Pamukkale Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 124

Özet

Fotovoltaik sistem, güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren bir enerji üretim sistemidir. Yenilenebilir enerji türleri arasında en hızlı gelişen ve en büyük yatırımları alan enerji kaynağıdır. Fotovoltaik sistemler genellikle bir dizi modülün seri bağlanması ile kullanılır. Bu bağlantı yapısının en büyük dezavantajı uyumsuzluk durumlarıdır. Fotovoltaik modüller arasında kısmi gölgelenme, kirlenme, sıcaklık farkı gibi nedenler ile farklı güçler oluştuğunda çıkış gücünde büyük bir düşüş meydana gelir. Geleneksel bypass diyotları bu sorunu bir miktar çözer ancak tüm gücün çıkışa aktarılmasını sağlayamaz. Diferansiyel güç işleyicisi bu etkiyi azaltmak için yaygın olarak kullanılan bir çözüm olarak ortaya çıkmıştır. Ancak, diferansiyel güç işleyicisi mimarilerinin uygulanması sistem maliyeti, güvenilirlik, kontrol uygulaması ve modülerlik gibi zorlukları beraberinde getirmektedir. Bu tez çalışmasında, iki yönlü flyback dönüştürücüler kullanan düşük maliyetli ve modüler bir diferansiyel güç işleyicisi mimarisi üzerinde yürütülen basitleştirilmiş bir gerilim eşitleme algoritması önerilmektedir. Özellikle, hafif ve orta dereceli uyumsuzluk koşulları altında, fotovoltaik sisteminin çıkış gücü, bypass diyotlu geleneksel dizi konfigürasyonuna kıyasla önemli bir artış göstermektedir. Sistem performansını optimize etmek için gerilim eşitleme algoritmasına uyarlanmış bir metodoloji önerilmiş ve genel verimliliği artırırken işlenen gücü en aza indirmiştir. Önerilen çözümler simülasyonlar ve deneyler aracılığıyla kapsamlı testlerden geçirilmiştir. Sonuçlar, kısmi gölgeleme koşulları altında sistem verimliliğinin yaklaşık %90'a ulaştığını doğrulamaktadır.

Özet (Çeviri)

A photovoltaic system is an energy generation system that converts solar energy into electrical energy. It is the fastest-developing energy source among renewable energy types and receives the largest investments. Photovoltaic systems are usually used by connecting a number of modules in series. The biggest disadvantage of this connection structure is the occurrence of mismatch situations. When different powers occur between photovoltaic modules due to partial shading, contamination, temperature difference, etc., a large drop in output power occurs. Conventional bypass diodes solve this problem to some extent but cannot ensure that all power is transferred to the output. Differential power processing has emerged as a widely used solution to mitigate this effect. However, the implementation of differential power processing architectures brings challenges such as system cost, reliability, control implementation, and modularity. This research proposes a simplified voltage equalization algorithm that is implemented on a low-cost and modular differential power processing architecture using bidirectional flyback converters. In particular, under light to moderate mismatch conditions, the output power of the photovoltaic system shows a significant increase compared to the conventional string configuration with bypass diodes. A methodology adapted to the voltage equalization algorithm is proposed to optimize the system performance, minimizing the power dissipated while increasing overall efficiency. The proposed solutions have been extensively tested through simulations and experiments. The results confirm that the system efficiency reaches about 90% under partial shading conditions.

Benzer Tezler

  1. Üç seviyeli NPC ara devreli DC/DC dönüştürücünün kontrolü ve MMA kaynak makinesi uygulaması

    Control of three level NPC DC/DC converter and application of MMA welding machine

    MERVE SABRİYE SELİK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. MURAT YILMAZ

  2. Yüksek frekans transformatörlü çift yönlü DA-DA dönüştücü yardımı ile batarya şarj sistemi tasarımı

    Design of battery charging system with high-frequency transformer bi-directional DC-DC converter

    OĞUZ ALKUL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞEVKİ DEMİRBAŞ

  3. Comprehensive desing for controlling and modelling of an off-grid pv system at maximum power output

    Şebekeden bağımsız bir pv sisteminin maksimum çıkış gücünde çok yönlü kontrol ve modellenme dizaynı

    SİNAN KIVRAK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2008

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü

    PROF. DR. MUSTAFA GÜNDÜZALP

  4. Detection and classification of faults on the dc side of photovoltaic systems using logistic model tree algorithm

    Lojistik model ağacı algoritması ile fotovoltaik sistemlerin dc tarafındaki hataların tespiti ve sınıflandırılması

    BOĞAÇ OĞUZ TOĞAY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. COŞKUN FIRAT

  5. IGBT tabanlı çift yönlü çevirgece dayalı süperkapasitör enerji depolama sistemi geliştirilmesi

    Implementation of an IGBT based bidirectional converter for supercapacitor energy storage systems

    GÖKHAN GÖÇMEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. IŞIK ÇADIRCI