Research Article

Basitleştirilmiş Bölünmüş Kaynaklı Evirici İçin Model Öngörülü Kontrol Yöntemi

Volume: 13 Number: 2 June 30, 2025
EN TR

Basitleştirilmiş Bölünmüş Kaynaklı Evirici İçin Model Öngörülü Kontrol Yöntemi

Öz

Bu makalede, basitleştirilmiş Bölünmüş Kaynaklı Evirici (BKE) için Model Öngörülü Kontrol (MÖK) yöntemi sunulmuştur. Basitleştirilmiş BKE, geleneksel BKE topolojilerinin giriş kısımda bulunan diyot ve anahtarlama elemanlarının çıkarılıp, H köprüsüne ilave bir anahtarın eklenmesiyle oluşmuştur. Geleneksel SSI topolojileriyle karşılaştırıldığında, basitleştirilmiş SSI daha az anahtarlama elemanı ve çift yönlü güç akış kabiliyeti gibi avantajlara sahiptir. Önerilen model öngörülü kontrol yöntemi, giriş ve çıkış akımlarını kontrol ederek eviricinin kararlı çalışmasını sağlayacak şekilde yapılandırılmıştır. Giriş ve çıkış bobin akımlarının referans değerleri, sırasıyla PI ve PR kontrolcüler ile üretilmiştir. PI kontrolcüye DA bara gerilim hatası uygulanırken, PR kontrolcüye AA taraf gerilim hatası uygulanmıştır. MÖK yöntemi, PI ve PR kontrolcü çıkışında elde edilen akım referansları ile tahmin edilen değer arasındaki hatayı minimize etmektedir. Böylece, dört kontrol değişkenine sahip basitleştirilmiş BKE eviricinin kontrolü sağlanmıştır. Önerilen kontrolcünün performansı MATLAB/Simulink platformunda gerçekleştirilen simülasyon çalışmalarıyla incelenmiştir. Farklı çalışma koşulları altında elde edilen kararlı durum ve dinamik yanıt sonuçları, önerilen yönteminin dört değişkenin eş zamanlı olarak başarılı bir şekilde kontrol edildiğini göstermektedir. Bununla birlikte çıkış gerilimi %2.34 gibi düşük bir toplam harmonik bozulmaya sahiptir.

Anahtar Kelimeler

References

  1. [1] N. Sukesh, M. Pahlevaninezhad and P. K. Jain, "Analysis and Implementation of a Single-Stage Flyback PV Microinverter With Soft Switching," in IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 61, no. 4, pp. 1819-1833, April 2014, doi: 10.1109/TIE.2013.2263778.
  2. [2] U. Polat, E. Sonuç and D. Yildirim, "Current Control of Grid-Connected Simplified Split-Source Converters (S3I) for Single Phase Photovoltaic Microinverter Application," 2023 10th International Conference on Electrical and Electronics Engineering (ICEEE), Istanbul, Turkiye, 2023, pp. 391-396, doi: 10.1109/ICEEE59925.2023.00077.
  3. [3] Y. Elthokaby, I. Abdelsalam, N. Abdel-Rahim, I. Mohamed, "Standalone PV-based single-phase split-source inverter using model-predictive control, " Alexandria Engineering Journal, Vol. 62, 2023, p: 357-367, doi.org/10.1016/j.aej.2022.07.035.
  4. [4] A. Stone, M. Rasheduzzaman and P. Fajri, "A Review of Single-Phase Single-Stage DC/AC Boost Inverter Topologies and Their Controllers," 2018 IEEE Conference on Technologies for Sustainability (SusTech), Long Beach, CA, USA, 2018, pp. 1-8, doi: 10.1109/SusTech.2018.8671380.
  5. [5] S.D.S. Nunna, A.Ketha, S.S.G.Padamat, K.Rambabu, U.A.Kshirsagar, A.Tiruoathi, "A single-phase simplified DC-AC converter using DClink capacitors and an H-bridge, " Bullettion of Electrical Engineering and Informatics, vol.10, no.6, pp. 2964-2971, Dec.2021, doi:10.11591/eei.v10i6.2788.
  6. [6] Y.A.Elthokaby, I. Abdelsalam, N. Abdel-Rahim, I. M. Abdealqawee "Model-predictive control based on Harris Hawks optimization for split-source inverter. " Bullettion of Electrical Engineering and Informatics, vol. 11, no. 4, pp. 2348~2358, Aug 2022, doi: 10.11591/eei.v11i4.3823.
  7. [7] O. Ellabban and H. Abu-Rub, "Z-Source Inverter: Topology Improvements Review," in IEEE Industrial Electronics Magazine, vol. 10, no. 1, pp. 6-24, March 2016, doi: 10.1109/MIE.2015.2475475.
  8. [8] A. Nahavandi, M. Roostaee and M. R. Azizi, "Single stage DC-AC boost converter," 2016 7th Power Electronics and Drive Systems Technologies Conference (PEDSTC), Tehran, Iran, 2016, pp. 362-366, doi: 10.1109/PEDSTC.2016.7556888.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Power Electronics , Control Theoryand Applications

Journal Section

Research Article

Early Pub Date

June 20, 2025

Publication Date

June 30, 2025

Submission Date

January 17, 2025

Acceptance Date

May 4, 2025

Published in Issue

Year 2025 Volume: 13 Number: 2

APA
Eyüboğlu, A. Ş., & Güler, N. (2025). Basitleştirilmiş Bölünmüş Kaynaklı Evirici İçin Model Öngörülü Kontrol Yöntemi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım Ve Teknoloji, 13(2), 718-731. https://doi.org/10.29109/gujsc.1622225

                                TRINDEX     16167        16166    21432    logo.png

      

    e-ISSN:2147-9526