Güneş fotovoltaik sistemleri için bulanık mantık ve denizanası optimizasyonuna dayalı maksimum güç noktası takibi (MPPT)
Maximum power point tracking (MPPT) based on fuzzy logic and jellyfish optimization for solar photovoltaic systems
- Tez No: 952753
- Danışmanlar: PROF. DR. AYBABA HANÇERLİOĞULLARI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Mühendislik Bilimleri, Energy, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kastamonu Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
Bu çalışma, güneş fotovoltaik (PV) sistemlerinin verimliliğini artırmak amacıyla, bulanık mantık tabanlı Maksimum Güç Noktası Takibi (MPPT), optimize edilmiş Oransal-İntegral (PI) voltaj kontrolörü ve Denizanası Optimizasyon Algoritmasının (JOA) entegrasyonunu içeren yenilikçi bir yaklaşım sunmaktadır. Amaç, değişken ışınım ve sıcaklık koşullarında optimum güç elde ederek enerji verimini maksimize etmektir. Geleneksel MPPT yöntemlerinin yavaş yakınsama, kısmi gölgeleme ve dinamik koşullarda düşük performans gibi sınırlamalarını aşmak için; bulanık mantık MPPT ile akıllı güç takibi sağlanırken, JOA tabanlı PI kontrolörü ise voltaj regülasyonunu optimize eder. Modelleme MATLAB Simulink 2022a ile gerçekleştirilmiş, farklı ışınım senaryoları test edilmiştir. Sonuçlar, önerilen sistemin geleneksel yöntemlere kıyasla daha yüksek güç çıkışı, hızlı yakınsama, gelişmiş voltaj kararlılığı ve genel verimlilik sağladığını ortaya koymaktadır. Sistem, %98–99,5 arasında maksimum güç çıkarım oranına ulaşarak etkili akü şarjı ve yük dağıtımı sağlamaktadır. Bununla birlikte, JOA'nın hesaplama karmaşıklığı, donanım temelli doğrulamanın eksikliği ve büyük ölçekli PV sistemlere ölçeklenebilirlik gibi sınırlamalar söz konusudur. Gelecekteki çalışmalar, donanım tabanlı uygulamalar, hibrit optimizasyon teknikleri ve akıllı şebeke entegrasyonu üzerine yoğunlaşmalıdır. Bu çalışma, güneş enerjisi sistemleri için sürdürülebilir ve ölçeklenebilir çözümler sunarak yenilenebilir enerji teknolojilerine katkı sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
This study proposes an innovative approach to enhance the efficiency of photovoltaic (PV) solar systems by integrating a fuzzy logic-based Maximum Power Point Tracking (MPPT) algorithm, an optimized Proportional-Integral (PI) voltage controller, and the Jellyfish Optimization Algorithm (JOA). The primary objective is to maximize energy harvesting under varying irradiance and temperature conditions by achieving optimal power extraction. To overcome the limitations of conventional MPPT techniques-such as slow convergence, inaccurate tracking under partial shading, and poor performance in dynamic scenarios—the fuzzy MPPT provides intelligent and adaptive power tracking, while the JOA-based PI controller ensures optimal voltage regulation by minimizing oscillations and overshoot. The proposed system was modeled and tested using MATLAB Simulink 2022a, simulating a range of irradiance scenarios. The results demonstrate that the proposed approach significantly outperforms traditional MPPT methods by achieving higher power output, faster convergence, improved voltage stability, and overall system efficiency. The system attains a maximum power extraction efficiency of 98–99.5%, enabling effective battery charging and load power distribution. Nevertheless, certain limitations remain, including the computational complexity of JOA, the lack of hardware-based validation, and potential scalability challenges for large-scale PV installations. Future research should focus on hardware implementation, hybrid optimization techniques, and integration with smart grids to enhance adaptability and practical applicability. Overall, the findings contribute to the development of more intelligent, scalable, and sustainable renewable energy systems.
Benzer Tezler
- An asymmetric fuzzy logic controller based MPPT algorithm for PV system
PV için asimetrik bulanık mantık denetleyici tabanlı MPPT algoritması
SARMAD KHALID WAHEEB ALDOORI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÇankırı Karatekin ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT ARI
- Şebeke bağlantısız FV-YP birleşik sistemleri için anahtarlamalı bir güç ve gerilim düzenleyici
A power and voltage compensator for utility independent PV-FC
GÖKSU GÖREL
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL H. ALTAŞ
- Fotovoltaik güç üretim sistemleri için bulanık mantık tabanlı maksimum güç noktası takip sistemi
Fuzzy logic based maximum power point tracking system for photovoltaic power generation systems
RECEP ÇAKMAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL HAKKI ALTAŞ
- Güneş enerjisi üretim sistemleri için DC/DC VE DC/AC güç dönüştürücülerinin tasarımı ve Fuzzy-PI ile kontrolü
Design of DC/DC VE DC/AC power converters for solar power systems and control with Fuzzy-PI
MAHMUT KENAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAfyon Kocatepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. YÜKSEL OĞUZ
- Güneş enerji tesisleri için bulanık mantık kontrollü maksimum güç noktası takip algoritmasının geliştirilmesi ve incelenmesi
Development and analysis of fuzzy logic controlled maximum power point tracking algorithm for solar power plants
SERENAY EMİKÖNEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiNevşehir Hacı Bektaş Veli ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞE KOCALMIŞ BİLHAN