Fotovoltaik Güneş Panelleri için farklı MGNİ Teknikleri kullanılarak Bir Şarj Regülatörünün Performansının İncelenmesi ve Karşılaştırılması

Yıl 2019, Cilt: 9 Sayı: 1, 152 - 175, 30.06.2019

Abdullah Karabaş Onur Özdal Mengi

https://doi.org/10.31466/kfbd.565701

Cited By: 1

Öz

Güneş enerjisi en önemli yenilenebilir enerji
kaynaklarından bir tanesidir. Güneşten elde edilen enerjinin verimli olması
için Maksimum Güç Noktası İzleyici (MGNİ), kıyıcı gibi ara bağlantı güç
elektroniği sistemlerinin kullanılması gerekmektedir. Yapılan çalışmada farklı
MGNİ metotları kıyaslanırken aynı zamanda kıyıcıyı kontrol eden kontrolörlerde
incelenmiştir. Sistemde Sabit Gerilim Yöntemi (SGY), Değiştir Gözle Yöntemi
(DGY) ve Artan İletkenlik Yöntemleri (AİY) kullanılarak MGNİ yapılmaya
çalışılmıştır. Kıyıcılar PI ve Kesir Dereceli PI yöntemleri kullanılarak
kontrol edilmiştir. Farklı MGNİ teknikleri ve farklı kontrol tekniklerinin
kullanıldığı bu çalışmada kullanılan yöntemler arasında en iyi sonucu verilen
teknik belirlenmeye çalışılmıştır. Değişken ortam koşullarında test edilen
sistem Matlab/Simulink ortamında benzetimi yapılmış ve sonuçları incelenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Yenilenebilir enerji, PI, Akü, Kesir Dereceli PI, Şarj

Investigation and Comparison of the Performance of a Charge Regulator using Different MGNI Techniques for Photovoltaic Solar Panels

Öz

Solar energy is one of the most important
renewable energy sources. For efficient solar energy, the use of intermediate
connection power electronics such as the Maximum Power Point Tracking (MPPT)
and converter must be used. In the study, different MPPT methods were compared
as well as examined controllers that control the converter. In the system, it
has been tried to make MGNİ by using Constant Voltage Method (CV), Perturbation
and observation Method (P&O) and Increased Conductivity Methods (IC).  The converter are controlled using PI and
Fractional PI methods. In this study, which uses different MPPT techniques and
different control techniques, it is tried to determine the best results.  The system, which is tested in variable
ambient conditions, has been simulated in the Matlab/Simulink environment and
the results are examined.

Anahtar Kelimeler

Renewable energy, PI, Fractional PI, Battery, Charger

Kaynakça

• Bodur H. (2010).Güç Elektroniği Temel Analiz ve Sayısal Uygulamalar, Birsen Yayınevi, İstanbul.
• Das, S. (2008). Functional fractional calculus for system identification and controls, Springer, Springer Berlin Heidelberg New York.
• Deveci, O., Kasnakoğlu, C., (2014). Bir Fotovoltaik Sistemden Değişken Güneş Işınım Değerlerinde Maksimum Güç ve Sabit DA Gerilim Elde Edilebilmesine Yönelik DA/DA Dönüştürücü ve Kontrolcü Tasarımı, s.187–193.
• Esram, T and Chapman, P. L. (2007). Comparision pf Photovoltaic Array Maximum Power Point Tracking Techniques, IEEETransactions on Energy Conversation, 22,2,439-449.
• https://www.mpoweruk.com/chargers.htm [Son erişim: 22.05.2019 13:41]
• Ishaque, K., & Salam, Z. (2011). A comprehensive MATLAB Simulink PV system simulator with partial shading capability based on two-diode model. Solar energy, 85(9), 2217-2227.
• Jain, S., & Agarwal, V. (2007). A single-stage grid connected inverter topology for solar PV systems with maximum power point tracking. IEEE transactions on power electronics, 22(5), 1928-1940.
• King D. L., Boyson W. E, Kratochvil J. A., (2004).Photovoltaic array performance model, Sandia National Laboratories, SAND2004-3535,1-43,.
• Larbes, C., Ait Cheikh, S.M., Obeidi, T. ve Zerguerras, A. (2009). Genetic algorithms optimized fuzzy logic control for the maximum power point tracking in photovoltaic system, Renewable Energy, 34(10), 2093–2100,
• Li, S., Ke, B. (2011). Study of battery modeling using mathematical and circuit oriented approaches. In 2011 IEEE Power and Energy Society General Meeting (pp. 1-8). IEEE.
• Linden, D., (1995). Handbook of Batteries, McGraw-Hill, New-York
• Mengi, Ö.O., (2018). A Five-Level H-Bridge STATCOM for Off-Grid PV Solar Farm Under Two Controllers PI and PIλ-MPC Hybrid. International Journal of Photoenergy, 2018,1-15.
• Monje, C., Chen, Y.Q., Vinagre, B.M., Xue, D. ve Feliu, V. 2010. Fractional order systems and controls: fundamentals and applications (advances in industrial control). London: Springer-Verlag.
• Ogata, K., (2019). Modern Kontrol Mühendisliği, Palme Yayınevi, İstanbul.
• Saetre T. O., Midtgard, Yordanov G. H. (2011). A new analytical solar cell I-V Curve Model, Elsevier Renewable Energy, 36, 2171-2176.
• Sridhar, R., Jeevananathan, D., ThamizhSelvan, N., & Banerjee, S. (2010). Modeling of PV array and performance enhancement by MGNİalgorithm. International Journal of Computer Applications, 7(5), 35-39.
• Walker, G. (2001). Evaluating MGNİ converter topologies using a MATLAB PV model. Journal of Electrical & Electronics Engineering, Australia, 21(1), 49.
• Walker, G. R., & Sernia, P. C. (2004). Cascaded DC-DC converter connection of photovoltaic modules. IEEE transactions on power electronics, 19(4), 1130-1139.
• Yanmaz, K. (2018). Güneş Enerji Sistemlerinde Sürekli Mıknatıslı DC Motorun Benzetimi ve 2-DOF PI Kontrolörü ile Kontrolü. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, 8(2), 181-188.