Optimization methods in solar systems
Güneş sisteminde optimizasyon yöntemleri
- Tez No: 934967
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. Mehmet ŞİMŞİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Sürdürülebilir enerji çözümlerine yönelik artan küresel talebi karşılamak için yenilenebilir enerji kaynaklarının, özellikle de solar PV sistemlerinin kullanımı zorunlu hale geldi. Bu tez, 100 kW'lık şebekeden bağımsız bir PV sistemine uygulanan dört optimizasyon yöntemini (pertürbasyon ve gözlem (P&O), artımlı iletkenlik (INC), bulanık mantık denetleyicisi (FLC) ve parçacık sürüsü optimizasyonu (PSO)) araştırır ve karşılaştırır. Amaç, bu optimizasyon yöntemlerinin enerji üretimini en üst düzeye çıkarma ve farklı çevre koşulları altında operasyonel verimliliği artırma konusundaki performansını analiz etmek ve karşılaştırmaktır. Çalışma, her bir optimizasyon yöntemine genel bir bakış sunarak, ilkelerini, avantajlarını ve sınırlamalarını tartışarak başlıyor. Ayrıntılı bir literatür taraması, güneş enerjisi optimizasyonundaki en son yaklaşımları ve eğilimleri anlamanın. yolunu açıyor. P&O, INC, FLC ve PSO'nun teorik temelleri, bunların şebekeden bağımsız PV sistemlerine uygulanabilirliği vurgulanarak araştırılmaktadır. Araştırmanın özü, MATLAB kullanılarak 100 kW'lık şebekeden bağımsız bir fotovoltaik sistemin simüle edilmesini içermektedir. Sistem modeli, büyük ölçekli güneş enerjisi tesislerinin gerçek dünya özelliklerini yansıtan fotovoltaik paneller, invertörler ve enerji depolama gibi bileşenleri içerir. Optimizasyon yöntemleri, güç çıkışı, voltaj, akım ve görev döngüsü dahil olmak üzere temel performans ölçümlerine göre uygulanır ve değerlendirilir. Simülasyonların sonuçları, optimizasyon yöntemleri arasında karşılaştırmalar yapmak için kapsamlı bir şekilde analiz edilir. Yakınsama hızı, değişen koşullara uyum sağlama ve hesaplama verimliliği gibi parametreler dikkate alınır. Çalışma, her yöntemin güçlü ve zayıf yönleri hakkında bilgi sağlamayı ve belirli operasyonel senaryolar için en uygun optimizasyon stratejisinin seçimine rehberlik etmeyi amaçlamaktadır. Bu araştırma, güneş PV optimizasyonu alanındaki mevcut bilgi birikimine katkıda bulunmakta ve büyük ölçekli şebekeden bağımsız PV sistemlerinin tasarımı ve işletilmesinde yer alan uygulayıcılar, araştırmacılar ve politika yapıcılar için değerli bir kaynak olarak hizmet etmektedir. Sonuçların, güneş enerjisi teknolojilerinin uygulanmasında karar verme süreçlerini bilgilendirmesi ve sonuçta güneş enerjisi üretiminin verimliliğini ve sürdürülebilirliğini artırması bekleniyor.
Özet (Çeviri)
Renewable energy sources, particularly solar photovoltaic systems, have become critical in meeting the growing global demand for sustainable energy solutions. This thesis studies and contrasts four optimization methods (P&O, INC, FLC, and PSO) for a 100 kW off-grid photovoltaic system. The purpose is to evaluate and compare the effectiveness of these optimization strategies in terms of maximizing energy output and improving operational efficiency under various environmental circumstances. The study begins with an overview of each optimization method, including its principles, benefits, and limits. A thorough literature analysis lays the groundwork for understanding the most recent methodologies and trends in solar PV optimization. The theoretical foundations of P&O, INC, FLC, and PSO are investigated, with a focus on their application to off-grid PV systems. The project focuses on simulating a 100 kW off-grid photovoltaic system with MATLAB. The system model contains photovoltaic panels, inverters, and energy storage, which mimic the real-world characteristics of large- scale solar systems. Optimization strategies are implemented and assessed using important performance parameters like as power output, voltage, current, and duty cycle. The simulation results are thoroughly evaluated to compare different optimization strategies. Parameters such as convergence rate, adaptability to changing situations, and computational efficiency are considered. The study provides insights into the strengths and weaknesses of each method and guides the selection of an effective optimization strategy for various operational circumstances. This study adds to the existing body of knowledge in the field of solar PV optimization and is an important resource for practitioners, academics, and policymakers interested in the design and operation of large-scale off-grid PV systems. The findings are likely to influence decision-making processes for installing solar energy technology, hence improving the efficiency and sustainability of solar energy generation.
Benzer Tezler
- Yenilenebilir enerji kaynakları içeren güç sistemlerinde yük frekans kontrolünün yeni sezgisel yöntemlerle optimizasyonu
Optimization of load frequency control with new heuristic methods in power systems including renewable energy sources
MUSTAFA SAKA
Doktora
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜSLÜM CENGİZ TAPLAMACIOĞLU
DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM EKE
- Güneş enerjisi sistemlerindeki çelik konstrüksiyon profillerinin yapısal ve topolojik optimisazyonu
Structural and topological optimization of steel construction profiles in solar energy systems
CENGİZ BAYRAM
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Mühendislik BilimleriTarsus Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERCAN KÖSE
- Yenilenebilir enerji sistemleri ile entegre iki alanlı güç sisteminde yük frekans kontrolü için optimizasyon yöntemleri kıyaslaması
Comparison of optimization methods for load frequency control in a two-area power system integrated with renewable energy systems
FATİH DEMİRCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEN DEMİRÖREN
- Akdeniz Bölgesinde yatay düzleme gelen global güneş ışınımı miktarının ampirik yöntemlerle tahmini ve coğrafi bilgi sistemleri ile haritalanması
Estimation of global solar radiation amount coming to horizontal plane in Mediterranean Region by empirical methods and mapping with geographic information systems
RABİA ERSAN
Doktora
Türkçe
2026
ZiraatIsparta Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiTarım Makineleri ve Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RECEP KÜLCÜ
- 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
Mühendislik BilimleriBingöl ÜniversitesiYenilenebilir Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET GÜNER