Araştırma Makalesi

Şebeke bağlantılı fotovoltaik sistemlerde Bessel ve Butterworth filtrelerinin güç hesabı ve analizi üzerindeki etkilerinin incelenmesi

Cilt: 25 Sayı: 2 7 Temmuz 2023
PDF İndir
EN TR

Şebeke bağlantılı fotovoltaik sistemlerde Bessel ve Butterworth filtrelerinin güç hesabı ve analizi üzerindeki etkilerinin incelenmesi

Öz

Şebeke bağlantılı fotovoltaik (FV) sistemlerde doğru akım (DA) güç çıkışının şebekeye aktarılabilmesi için güç elektroniği dönüştürücülerine ihtiyaç duyulmakta ve DA-AA (alternatif akım) güç dönüşümü sırasında harmoniklerin oluşmasına neden olmaktadır. Toplam harmonik bozulmalar güç sistemlerine olumsuz yönde etkide bulunmakta ve güç kalitesinde istenmeyen sorunlara yol açmaktadır. Harmoniklerin etkilerini azaltmak için donanımsal ve yazılımsal çözümler bulunmaktadır. Şebeke bağlantılı FV sistemde güç kalitesinin iyileştirilmesi için dönüştürücü ve inverter devrelerinin kontrol yapıları olmak üzere, referans akım ve gerilim değerlerinin yüksek doğrulukta ölçülmesi gerekmektedir. Bu devrelerin kontrol yapılarının güç hesabının yüksek doğrulukta olması, FV sistemin aktif güç, reaktif güç ve faz açısı gibi elektriksel parametrelerinin hatasız olarak elde edilmesine neden olacaktır. Bu çalışmada, FV sistemlerde güç hesabının ve analizinin yüksek doğrulukta yapılabilmesi için literatürde kullanılan geleneksel güç analizi bloğu yerine, elektriksel sinyallerdeki bozulmaları en aza indirerek güç hesabına katkı sağlamak amacıyla Butterworth ve Bessel dijital filtreleri kullanılmıştır. LabVIEW ortamında yapılan simülasyon çalışmasında, gürültülü referans sinyali iki filtre türünde de güç hesabının yüksek doğrulukta yapılmasını sağlayarak gürültüyü başarılı bir şekilde azaltılmıştır. Bu sayede, Butterworth filtresinin toplam harmonik bozulma (THB) değerleri de iyileştirilmiştir. Çalışmada kullanılan Butterworth filtresi, güç hesabı ve THB konusunda Bessel filtresine göre daha başarılı olmuştur.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Baharudin, N.H., Mansur, T.M.N.T., Hamid, F.A., Ali, R. ve Misrun, M.I., Topologies of DC-DC converter in solar PV application, Indonesian Journal of Electrical Engineering and Computer Science, 8, 368-374, (2017).
  2. Ghaderi, D., Bayrak, G., Guerrero, J.M., Grid code compatibility and real-time performance analysis of an efficient inverter topology for PV-based microgrid applications, International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 128, (2021).
  3. Barutcu, I.C., Karatepe, E., Boztepe, M., Impact of harmonic limits on PV penetration levels in unbalanced distribution networks considering load and irradiance uncertainty, International Journal of Electrical Power & Energy System, 118, (2020).
  4. Bayrak, G., Yılmaz, A., Çakmak, R., A new Fuzzy & Wavelet –based adaptive thresholding method for detecting PQDs in a hydrogen and solar-energy powered EV charging station, International Journal of Hydrogen Energy, 48, 18, (2023).
  5. Sreedevi, J., Ashwin, N. and Raju, M.N., A study on grid connected PV system, 2016 National Power Systems Conference /NPSC), 1-6, (2016).
  6. Ertekin, D., Bayrak, G., Subramaniam, U., A Demand Side Management Controller Configuration for Interleaved DC‐DC Converters Applicable for Renewable Energy Sources, Electrical and Electronic Devices, Circuit and Materials, pp. 493-516, (2021).
  7. Chidurala, A., Saha, T.K., Mithulananthan, N., Harmonic impact of high penetration photovoltaic system on unbalanced distribution networks – learning from an urban photovoltaic network, IET Renewable Power Generation, 10,4, 485-494, (2016).
  8. Alhafadli, L., Total harmonic distortion reduction using adaptive, weiner and kalman filters, Msc thesis, Western Michigan University, Electrical and Computer Engineering, Michigan, (2016).

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Erken Görünüm Tarihi

6 Temmuz 2023

Yayımlanma Tarihi

7 Temmuz 2023

Gönderilme Tarihi

30 Eylül 2022

Kabul Tarihi

5 Haziran 2023

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2023 Cilt: 25 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA
Aslankaya, E., & Bayrak, G. (2023). Şebeke bağlantılı fotovoltaik sistemlerde Bessel ve Butterworth filtrelerinin güç hesabı ve analizi üzerindeki etkilerinin incelenmesi. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 25(2), 689-700. https://doi.org/10.25092/baunfbed.1182279
AMA
1.Aslankaya E, Bayrak G. Şebeke bağlantılı fotovoltaik sistemlerde Bessel ve Butterworth filtrelerinin güç hesabı ve analizi üzerindeki etkilerinin incelenmesi. BAUN Fen. Bil. Enst. Dergisi. 2023;25(2):689-700. doi:10.25092/baunfbed.1182279
Chicago
Aslankaya, Emrullah, ve Gökay Bayrak. 2023. “Şebeke bağlantılı fotovoltaik sistemlerde Bessel ve Butterworth filtrelerinin güç hesabı ve analizi üzerindeki etkilerinin incelenmesi”. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 25 (2): 689-700. https://doi.org/10.25092/baunfbed.1182279.
EndNote
Aslankaya E, Bayrak G (01 Temmuz 2023) Şebeke bağlantılı fotovoltaik sistemlerde Bessel ve Butterworth filtrelerinin güç hesabı ve analizi üzerindeki etkilerinin incelenmesi. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 25 2 689–700.
IEEE
[1]E. Aslankaya ve G. Bayrak, “Şebeke bağlantılı fotovoltaik sistemlerde Bessel ve Butterworth filtrelerinin güç hesabı ve analizi üzerindeki etkilerinin incelenmesi”, BAUN Fen. Bil. Enst. Dergisi, c. 25, sy 2, ss. 689–700, Tem. 2023, doi: 10.25092/baunfbed.1182279.
ISNAD
Aslankaya, Emrullah - Bayrak, Gökay. “Şebeke bağlantılı fotovoltaik sistemlerde Bessel ve Butterworth filtrelerinin güç hesabı ve analizi üzerindeki etkilerinin incelenmesi”. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 25/2 (01 Temmuz 2023): 689-700. https://doi.org/10.25092/baunfbed.1182279.
JAMA
1.Aslankaya E, Bayrak G. Şebeke bağlantılı fotovoltaik sistemlerde Bessel ve Butterworth filtrelerinin güç hesabı ve analizi üzerindeki etkilerinin incelenmesi. BAUN Fen. Bil. Enst. Dergisi. 2023;25:689–700.
MLA
Aslankaya, Emrullah, ve Gökay Bayrak. “Şebeke bağlantılı fotovoltaik sistemlerde Bessel ve Butterworth filtrelerinin güç hesabı ve analizi üzerindeki etkilerinin incelenmesi”. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, c. 25, sy 2, Temmuz 2023, ss. 689-00, doi:10.25092/baunfbed.1182279.
Vancouver
1.Emrullah Aslankaya, Gökay Bayrak. Şebeke bağlantılı fotovoltaik sistemlerde Bessel ve Butterworth filtrelerinin güç hesabı ve analizi üzerindeki etkilerinin incelenmesi. BAUN Fen. Bil. Enst. Dergisi. 01 Temmuz 2023;25(2):689-700. doi:10.25092/baunfbed.1182279