Araştırma Makalesi

Yenilenebilir Enerji Sistemlerinde Şebeke Etkileşimli Gerilim Kaynaklı Eviricilerin Kesir Dereceli Tekrarlamalı Kontrolcü Tabanlı Akım Kontrolü

Cilt: 2 Sayı: 2 14 Kasım 2023
PDF İndir
EN TR

Yenilenebilir Enerji Sistemlerinde Şebeke Etkileşimli Gerilim Kaynaklı Eviricilerin Kesir Dereceli Tekrarlamalı Kontrolcü Tabanlı Akım Kontrolü

Öz

Çok sayıda yenilenebilir enerji kaynağı, yeni elektrik güç sistemlerinin kurulması ile beraber şebekeye bağlı çalışmaktadır. Bu sistemlerdeki güç elektroniği cihazları sebebi ile harmonik içeriğin önemli ölçüde artması güç değerlerini etkiler. Bu nedenle, sistem işletme riski oluşturan ve enerji kalitesinin azalmasına neden olan şebekeye bağlı güç elektroniği tabanlı yeni enerji kaynaklarının verimli kontrol stratejilerinin geliştirilmesi elzemdir. Bu çalışmada, oran-integral (PI) kontrolcüye paralel olarak kesirli gecikmeli tekrarlayıcı kontrolcü araştırılmıştır. Yenilenebilir enerji güç sistemleri kaynaklı olarak şebeke frekansı ve geriliminin bozucu etkilere maruz kalması durumunda evirici çıkış akımı harmoniklerini bastırma özelliğini artırmak için kontrolcüye kesirli değerli gecikme eklenmiştir. Birleşik kontrolcünün çalışma ilkesi ile kararlılığı analiz edilmiş ve parametre tasarımı üç fazlı L tipi filtre ile şebekeye bağlı evirici temelinde gerçekleştirilmiştir. Kontrolcünün, şebeke frekansının ve geriliminin bozulması durumunda akım harmoniklerini bastırma yeteneğinin ve dinamik kontrol cevabının oldukça iyi olduğu gözlenmiştir. Bu durumda akım harmonikleri %25 seviyelerinden IEEE519 standartlarına göre %5’in altına düşürülmüştür. Bu çalışmada, MATLAB/Simulink ortamında benzeşimi gerçekleştirilen şebeke etkileşimli eviricinin harmonik bozulma altında etkili dinamik kontrol cevapları karşılaştırmalı ortaya konulmuştur.

Anahtar Kelimeler

Teşekkür

Balıkesir Üniversitesi Yenilenebilir Enerji Araştırma Geliştirme ve Uygulama Merkezi imkânlarının kullanılmasından dolayı Balıkesir Üniversitesi Rektörlüğü’ne teşekkür ederim.

Kaynakça

  1. H. Chen, Q. Zhao, H. Zhang, K. Liu, G. Zhan and B. Wang, “Improved Dual-mode repetitive control for grid connected inverters,” in Proceedings of the 2022 International Conference on Advanced Mechatronic Systems, Toyama, Japan, December, 2022, pp. 17-20.
  2. IEEE Standard for Harmonic Control in Electric Power Systems, IEEE Std. 519-2022, 2022.
  3. L. Shuai, S. Lizhi, L. Xingya, A. Quntao, “Current harmonics suppression strategies of permanent magnet synchronous motor,” Transactions of China Electrotechnical Society, vol. 34, pp. 87-96, 2019.
  4. P. Alemi, C. Bae and D. Lee, “Resonance suppression based on PR control for Single-Phase Grid-Connected inverters with LLCL filters”. IEEE J. Emerg. Sel. Topics Power Electron, vol. 4 no. 2, pp. 459-467, 2016.
  5. W. Li, X. Ruan, D. Pan, and X. Wang, “Full-feedforward schemes of grid voltages for a three-phase LCL-type grid-connected inverter,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 60, no. 6, pp. 2237–2250, Jun. 2013.
  6. Z. Lin, X. Ruan, L. Wu, H. Zhang, and W. Li, “Multi resonant component-based grid-voltage-weighted feedforward scheme for gridconnected inverter to suppress the injected grid current harmonics under weak grid,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 35, no. 9, pp. 9784–9793, Sep. 2020.
  7. Y. Yang, K. Zhou, H. Wang, and F. Blaabjerg, “Analysis and mitigation of dead-time harmonics in the single-phase full-bridge PWM converter with repetitive controllers,” IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 54, no. 5, pp. 5343–5354, Apr. 2018.
  8. K. Zhang, Y. Kang, J. Xiong, and J. Chen, “Direct repetitive control of SPWM inverter for UPS purpose,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 18, no. 3, pp. 784–792, May 2003.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Elektrik Mühendisliği

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

14 Kasım 2023

Gönderilme Tarihi

26 Nisan 2023

Kabul Tarihi

16 Eylül 2023

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2023 Cilt: 2 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA
Kılıç, F. (2023). Yenilenebilir Enerji Sistemlerinde Şebeke Etkileşimli Gerilim Kaynaklı Eviricilerin Kesir Dereceli Tekrarlamalı Kontrolcü Tabanlı Akım Kontrolü. Türk Mühendislik Araştırma ve Eğitimi Dergisi, 2(2), 92-103. https://izlik.org/JA66BP74NU
AMA
1.Kılıç F. Yenilenebilir Enerji Sistemlerinde Şebeke Etkileşimli Gerilim Kaynaklı Eviricilerin Kesir Dereceli Tekrarlamalı Kontrolcü Tabanlı Akım Kontrolü. TMAED. 2023;2(2):92-103. https://izlik.org/JA66BP74NU
Chicago
Kılıç, Fuat. 2023. “Yenilenebilir Enerji Sistemlerinde Şebeke Etkileşimli Gerilim Kaynaklı Eviricilerin Kesir Dereceli Tekrarlamalı Kontrolcü Tabanlı Akım Kontrolü”. Türk Mühendislik Araştırma ve Eğitimi Dergisi 2 (2): 92-103. https://izlik.org/JA66BP74NU.
EndNote
Kılıç F (01 Kasım 2023) Yenilenebilir Enerji Sistemlerinde Şebeke Etkileşimli Gerilim Kaynaklı Eviricilerin Kesir Dereceli Tekrarlamalı Kontrolcü Tabanlı Akım Kontrolü. Türk Mühendislik Araştırma ve Eğitimi Dergisi 2 2 92–103.
IEEE
[1]F. Kılıç, “Yenilenebilir Enerji Sistemlerinde Şebeke Etkileşimli Gerilim Kaynaklı Eviricilerin Kesir Dereceli Tekrarlamalı Kontrolcü Tabanlı Akım Kontrolü”, TMAED, c. 2, sy 2, ss. 92–103, Kas. 2023, [çevrimiçi]. Erişim adresi: https://izlik.org/JA66BP74NU
ISNAD
Kılıç, Fuat. “Yenilenebilir Enerji Sistemlerinde Şebeke Etkileşimli Gerilim Kaynaklı Eviricilerin Kesir Dereceli Tekrarlamalı Kontrolcü Tabanlı Akım Kontrolü”. Türk Mühendislik Araştırma ve Eğitimi Dergisi 2/2 (01 Kasım 2023): 92-103. https://izlik.org/JA66BP74NU.
JAMA
1.Kılıç F. Yenilenebilir Enerji Sistemlerinde Şebeke Etkileşimli Gerilim Kaynaklı Eviricilerin Kesir Dereceli Tekrarlamalı Kontrolcü Tabanlı Akım Kontrolü. TMAED. 2023;2:92–103.
MLA
Kılıç, Fuat. “Yenilenebilir Enerji Sistemlerinde Şebeke Etkileşimli Gerilim Kaynaklı Eviricilerin Kesir Dereceli Tekrarlamalı Kontrolcü Tabanlı Akım Kontrolü”. Türk Mühendislik Araştırma ve Eğitimi Dergisi, c. 2, sy 2, Kasım 2023, ss. 92-103, https://izlik.org/JA66BP74NU.
Vancouver
1.Fuat Kılıç. Yenilenebilir Enerji Sistemlerinde Şebeke Etkileşimli Gerilim Kaynaklı Eviricilerin Kesir Dereceli Tekrarlamalı Kontrolcü Tabanlı Akım Kontrolü. TMAED [Internet]. 01 Kasım 2023;2(2):92-103. Erişim adresi: https://izlik.org/JA66BP74NU