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
- Tez No: 847903
- Danışmanlar: PROF. DR. YUSUF ÖNER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Enerji, Electrical and Electronics Engineering, Energy
- Anahtar Kelimeler: Fotovoltaik sistemler, Photovoltaic systems
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Pamukkale Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
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
- Termoelektrik modülün iki yönlü kullanıldığı fotovoltaik sistemlerin modellenmesi
Modeling of photovoltaic systems with bidirectional use of thermoelectric module
UĞUR YILMAZ
Doktora
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TÜRKER FEDAİ ÇAVUŞ
PROF. DR. YAŞAR İSLAMOĞLU
- 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
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞEVKİ DEMİRBAŞ
- 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
2017
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MURAT YILMAZ
- Hibrit AC-DC mikro şebekeler için kontrolör tasarımı
Controller design for a hybrid AC-DC microgrid
NELSON LUIS MANUEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKırıkkale ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİHAT İNANÇ
- Modeling and analysis of five-port isolated bidirectional dc-dc converter for interfacing pv/fc/battery systems with bipolar dc microgrids
Bipolar da mikroşebekeler ile fotovoltaik/yakıt hücresi/batarya sistemlerinin arayüzlenmesi için beş portlu izoleli çift yönlü da-da dönüştürücünün modellenmesi ve analizi
ELANUR EKİCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAdana Alparslan Türkeş Bilim ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TAHSİN KÖROĞLU
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT MUSTAFA SAVRUN