Geri Dön

Development of a novel MPPT system based on inflection voltages method for PV system and its applications

PV sistemi için dönüm gerilimleri yöntemi tabanlı yeni bir MGNİ sisteminin geliştirilmesi ve uygulamaları

PDF İndir

  1. Tez No: 850590
  2. Yazar: MUSTAFA ALPASLAN KARABACAK
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. MURAT AKSOY, DOÇ. DR. ZEHAN KESİLMİŞ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: MGNİ, GMGN, Dönüm gerilimleri, Kısmi Gölgelenme, Baypas Diyot, MPPT, GMPPT, Inflection voltages, Partial Shading, Bypass Diode
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Çukurova Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 100

Özet

Bu tez çalışması kapsamında dönüm gerilimlerini kullanan ve her türlü atmosferik şart altında çalışabilen yeni ve özgün Maksimum Güç noktası İzleme (MGNİ) algoritmaları geliştirilmiştir. Bu algoritmalardan ilki olan Dönüm Gerilimleri Yöntemi (IVM), dönüm gerilimlerini literatürde kullanan ilk MGNİ algoritmasıdır. Bu yöntem, dönüm gerilimlerini kullanarak kısmi gölgelenme altında oluşabilecek olası tüm lokal maksimum güç noktalarını ölçer ve bu güç noktaları arasından global maksimum güç noktasının oluştuğu tepeyi seçerek sistemi bu güç noktasında çalıştırır. Tez çalışması kapsamında, geliştirilen ikinci algoritma ise geliştirilmiş dönüm gerilimleri methodu (I2VM)'dir. Bu yöntem ilk aşamada IVM kullanarak GMGN'nın oluştuğu tepeyi seçer ve bu noktadan başlayan P&O algoritması yardımıyla GMGN'sına yüksek verimlilikte yakınsamayı hedefler. Tez çalışması kapsamında, geliştirilen üçüncü algoritma ise adaptif IVM'dir. Bu yöntemin ilk aşamasında ışıma tespiti tekniği bulunmaktadır. Bu özellik sayesinde fotovoltaik dizinin eşit ışımaya maruz kaldığı durumlarda arama uzayı daraltılarak izleme hızının arttırılması amaçlanmıştır. İkinci aşamada ise adım boyutunu dinamik olarak kontrol eden adaptif P&O yöntemi yardımıyla salınım probleminin çözümü ve yüksek yakınsama hızı hedeflenmektedir. Önerilen yöntemlerin etkinliğini göstermek için, Solarex MSX-60 paneli kullanılan fotovoltaik dizi ve ATmega328PTM kontrolcüsü tarafından kontrol edilen buck tipi DA/DA dönüştürücüden oluşan simülasyon modeli ve deney düzeneği geliştirilmiş. Önerilen algoritmaların her biri için ayrı bilgisayar benzetim ve deneysel çalışma yapılmıştır. Yapılan çalışmalar, dönüm gerilimleri tabanlı algoritmaların her türlü atmosferik şart altında yüksek başarıyla izleme yaptığını göstermiştir. Bu yöntemlerin öne çıkan ortak özelliği düşük işlem gücü gereksinimi ve yüksek yakınsama başarısıdır. Önerilen algoritmalar içinde en verimlisi Adaptif IVM'dir.Yapılan çalışmalar Adaptif IVM'nin eşit ışıma durumu altındaki izleme süresini dört panelden oluşan dizi için yaklaşık 50% azalttığını göstermiştir. Ayrıca ikinci aşamada kullanılan Adaptif P&O sayesinde MGN etrafındaki salınımı yaklaşık 75%oranında azaltmıştır.

Özet (Çeviri)

In this thesis study, novel and innovative MPPT algorithms based on inflection voltages have been developed for PV systems, which can operate under all atmospheric conditions. The first algorithm called the Inflection Voltages Method (IVM), is the first MPPT algorithm in the literature that utilizes inflection voltages. This method measures all possible local maximum power points that may occur under partial shading by using inflection voltages and selects the peak where the global maximum power point is formed to operate the system at this power point. This thesis produced an improved version of inflection voltages, called I2VM. In the first stage, this technique uses the IVM for the selection of the peak at which the GMPP is formed, and is aimed at achieving a high efficiency of convergence with the GMP using the P&O algorithm. The third algorithm developed in the thesis is the adaptive IVM algorithm. This method has the feature of irradiance condition detection in the first stage. With this feature, it aims to increase the tracking speed by narrowing the search space when the photovoltaic array is exposed to uniform irradiance. In the second stage, it aims to solve the oscillation problem and achieve high convergence speed through the adaptive P&O method, which dynamically controls the step size. To demonstrate the effectiveness of the proposed algorithms, a simulation model and experimental setup consisting of a photovoltaic array using the Solarex MSX-60 panel and a buck-type DC/DC converter controlled by an ATmega328PTM controller were developed. Separate computer simulations and experimental studies were conducted for each proposed algorithm. The conducted studies have shown that inflection voltage-based algorithms can perform tracking successfully under all atmospheric conditions. The prominent common features of these methods are low processing power requirements and high convergence success. Among the proposed algorithms, the most efficient one is Adaptive IVM. The studies conducted have shown that Adaptive IVM reduced the tracking time under uniform irradiance conditions by approximately 50.00% for the array consisting of four panels. Additionally, the Adaptive P&O used in the second stage reduced the oscillation around the MPP by approximately 75.00%.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    897491

    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

    İngilizce

    2024

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞAHİN SERHAT ŞEKER

  2. Tez No

    901569

    Fotovoltaik sistemler için yeni bir maksimum güç noktası takip algoritmasının geliştirilmesi ve uygulaması

    Development and implementation of a novel maximum power point tracking algorithm for photovoltaic systems

    OKAN GÜNGÖR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN KAHVECİ

  3. Tez No

    421306

    Glikopeptitlerin kütle spektrometrik analizleri için yeni bir biyoanalitik yöntem geliştirilmesi ve insan C1-inhibitör proteininin ayrıntılı bölgeye özgü glikozilasyon analizinin gerçekleştirilmesi

    Development of a novel bioanalytical method for mass spectrometric analysis of glycopeptides and achieving in-depth site specific glycosylation analysis of human C1-inhibitor

    HACI MEHMET KAYILI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    BiyoteknolojiHacettepe Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BEKİR SALİH

  4. Tez No

    885596

    Görüntü sınıflandırması için evrişimsel sinir ağı-metasezgisel algoritmalar tabanlı yeni bir hibrit yaklaşım geliştirilmesi

    Development of a novel hybrid approach based on convolutional neural networks-metaheuristic algorithms for image classification

    SEDA VAROL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolMalatya Turgut Özal Üniversitesi

    Enformatik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SONER KIZILOLUK

  5. Tez No

    246833

    Development of a novel open architecture rapid prototyping system

    Açık mimariye sahip yeni bir hızlı prototpileme sisteminin geliştirilmesi

    ERDEM CERİT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    Makine MühendisliğiKoç Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Bölümü

    DOÇ. DR. İSMAİL LAZOĞLU

Geri Dön